KR20090114098A - Wireless communication system - Google Patents

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KR20090114098A
KR20090114098A KR1020080039882A KR20080039882A KR20090114098A KR 20090114098 A KR20090114098 A KR 20090114098A KR 1020080039882 A KR1020080039882 A KR 1020080039882A KR 20080039882 A KR20080039882 A KR 20080039882A KR 20090114098 A KR20090114098 A KR 20090114098A
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base station
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강충구
류현석
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A wireless communication system is provided to enable a macro base station and a home base station to directly wirelessly transceive a control signal through a separate channel. CONSTITUTION: A macro base station(130) provides a control signal for a network operation to terminals(161,162) that the macro base station manages and home base stations(140,150) through a separate wireless channel for control. The home base station determines an operation state by receiving a control signal from the macro base station. The home base station provides a control signal for a network operation to the macro base station and terminals(163,164) that the home base station manages through the wireless channel for control. The home base station includes an outdoor antenna.

Description

무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Wireless communication system {WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 매크로 기지국과 가정용 기지국을 포괄하는 복수 종류의 기지국을 적용한 경우에도 원활하고 효과적인 통신이 가능하도록 한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a wireless communication system that enables smooth and effective communication even when a plurality of base stations including a macro base station and a home base station are applied.

인터넷 망을 기반으로 하는 유선 통신망과 휴대 전화망을 기반으로 하는 무선 통신망의 폭발적인 보급에 따라 다양한 종류의 단말기를 이용하여 언제 어디서나 원하는 통신망에 접속할 수 있으며, 유무선 통신망에 관계없이 동일한 통신망에 접속하여 동일한 서비스를 이용할 수 있게 되었다.With the explosive spread of wireless network based on internet network and wireless network based on mobile phone network, various types of terminals can be used to connect to the desired communication network anytime and anywhere. Has become available.

특히, 무선 통신망의 경우 고속 이동 중에도 어디에서든 고속 데이터 통신이 가능할 정도에 이르렀고, 전통적으로 사용되던 유선전화망의 경우 점차 인터넷망을 기반으로 하는 IP폰(일명, 인터넷 폰)으로 전환되어 비용이 낮아지고 설치 위치의 제한도 없어지고 있다. In particular, in the case of wireless communication network, high-speed data communication is possible anywhere even during high-speed movement, and in the case of wireline network, which has been traditionally used, it is gradually converted into IP phone (aka, Internet phone) based on the Internet network, resulting in low cost. The restriction of the installation position is also removed.

일반적으로 사용되던 전통적인 유선 통신 방식은 모두 인터넷을 기반으로 하 는 새로운 통신 방식으로 수렴하고 있는 반면, 무선통신의 경우에는 이동전화망을 통한 무선 데이터 통신, 차세대 고속 무선 데이터 통신인 HSPDA, 와이브로(Wibro)와 같은 범용성을 높인 무선 통신 방식 등으로 다양화되고 있다. Traditionally, all traditional wired communication methods are converging to new communication methods based on the Internet, whereas in the case of wireless communication, wireless data communication through a mobile telephone network, HSPDA, a next-generation high-speed wireless data communication, and Wibro. Increasing versatility, such as a wireless communication method has been diversified.

따라서, 유선 통신 방식은 인터넷 서비스를 제공하는 ISP(Internet Service Provider)망으로 통합되고 있는 반면 무선 통신 방식들은 다양한 종류가 혼재되어 있는 상황이다. 한편, 유선을 통해 고속 통신망의 사용에 익숙한 사용자들은 점차 이러한 서비스를 무선으로 언제 어디서나 이용하기를 바라게 되어 HSDPA나 와이브로와 같은 통신의 사용이 증가하고 있으나 많은 음영 지역과 높은 비용 때문에 그 확산 속도는 빠르지 않다.Accordingly, wired communication methods are being integrated into an ISP (Internet Service Provider) network that provides Internet services, while wireless communication methods are mixed. On the other hand, users who are accustomed to using high-speed telecommunications networks through wires are eager to use these services anytime and anywhere wirelessly, and the use of communication such as HSDPA and WiBro is increasing, but due to the high shadow area and high cost, the spreading speed is slow. Not fast

이러한 고속 무선 통신망을 구현하기 위해서 각 무선 통신망 사업자들은 전국에 고속 무선 통신을 지원하기 위한 기지국을 설립해야 하며, 이러한 기지국의 설치와 운용 및 관리에 막대한 비용이 발생하게 된다. 따라서, 기지국 설치와 운영에 의해 망 사용 비용이 높고, 기지국을 충분하게 설치하기 어렵기 때문에 음영지역이 발생한다.In order to implement such a high-speed wireless communication network, each wireless network operator must establish a base station for supporting high-speed wireless communication nationwide, and incurs huge costs for installation, operation and management of such a base station. Therefore, shaded areas occur because network usage costs are high due to base station installation and operation, and base stations are not sufficiently installed.

이러한 음영지역을 해소하고 통화 품질을 향상시키기 위한 방법으로 초소형 가정용 기지국을 이용하는 방안이 제안되었으며, 이러한 가정용 기지국이 적용된 서비스 구역은 기존의 기지국의 서비스 구역에 비해 훨씬 작기 때문에 이를 펨토셀(Femto cell)이라 한다. 이러한 가정용 기지국이나 펨토셀 기지국은 아직 표준화 기구에 의해 그 정의가 확정되지는 않았으나 DSL 라우터나 케이블 모뎀 정도의 크기로 매크로 기지국에 비해 극히 소형인 기지국을 의미하며 반경 50~100m 정도의 서비스 구역을 가질 수 있고 동시에 10개 이내의 단말을 수용할 수 있다. 이러한 가정용 기지국은 주로 고속 인터넷망과 같은 별도의 통신망을 통해 이동통신 핵심망과 연결된다.In order to solve the shadow area and improve the call quality, a method of using a small home base station has been proposed. Since the service area to which the home base station is applied is much smaller than the service area of the existing base station, it is called a femto cell. do. Such a home base station or a femtocell base station is not yet defined by the standardization body, but it is a base station that is extremely small compared to a macro base station, about the size of a DSL router or a cable modem, and may have a service area of about 50 to 100 m in radius. At the same time, up to 10 terminals can be accommodated. The home base station is mainly connected to the core mobile communication network through a separate communication network, such as a high-speed Internet network.

도 1은 매크로 기지국(3)이 연결된 무선 통신망(1)에 가정용 기지국(4)을 연동시킨 무선 통신 시스템 구성을 보인 것이다. 도시한 바와 같이 가정용 기지국(4)은 유선 통신망(2)을 통해 무선 통신망(1)과 연결되어 있다.1 shows a configuration of a wireless communication system in which a home base station 4 is linked to a wireless communication network 1 to which a macro base station 3 is connected. As shown, the home base station 4 is connected to the wireless communication network 1 via the wired communication network 2.

이러한 시스템 구성을 이용할 경우, 매크로 기지국(3)의 서비스 구역에 위치한 단말기(5)는 매크로 기지국(3)을 통해 무선 통신망(1)과 연결되고, 가정용 기지국(4)의 서비스 구역에 위치한 단말기(6)는 가정용 기지국(4)을 통해 유선 통신망(2)을 거쳐 무선 통신망(1)과 연결된다. With this system configuration, the terminal 5 located in the service area of the macro base station 3 is connected to the wireless communication network 1 through the macro base station 3, and the terminal (located in the service area of the home base station 4) ( 6) is connected to the wireless communication network 1 via the wired communication network 2 via the home base station (4).

즉, 단말기(6)는 가정용 기지국(4)을 이용하여 유무선 통신을 자유롭게 이용할 수 있게 되며 이 경우 별도의 중계기를 통하지 않고 곧바로 가정용 기지국(4)에서 교환기로 통신 데이터를 전송하기 때문에 무선 통신망(1)을 운영하는 사업자는 망 구축 비용을 절감하면서 주파수 부하를 줄일 수 있고 통화 품질도 높일 수 있게 된다. 한편, 이러한 가정용 기지국(4)은 사용 대역에 제한이 없기 때문에 사용되지 않는 주파수를 적절하게 활용할 수 있어 주파수 간섭 영향을 줄일 수 있다. That is, the terminal 6 can freely use wired and wireless communication using the home base station 4, and in this case, since the home base station 4 transmits communication data from the home base station 4 directly to the exchange without going through a separate repeater, the wireless communication network 1 Operators can reduce the cost of network deployment, reduce the frequency load and improve call quality. On the other hand, since the home base station 4 has no limitation in the use band, it is possible to appropriately use the unused frequencies, thereby reducing the influence of frequency interference.

그러나, 이러한 시스템 구성의 경우 가정용 기지국(4)은 유선 통신망(2)을 통해 무선 통신망(1)과 연동하기 때문에 유선 통신망(2)의 특성상 지연이 발생하게 되어 실시간 제어가 불가능해진다. 따라서, 핸드오버, 협력 통신, 부하 조절(load balancing), 간섭 완화 등과 같은 실시간 제어가 요구되는 기능은 현실적으로 구현 이 어렵다. 즉, 충분한 통신 인프라를 구축한다 하더라도 그 활용성은 댁내 무선 통신의 품질 향상 정도에 그쳐 애써 구축한 통신 시스템을 효율적으로 활용하지 못하게 된다.However, in such a system configuration, since the home base station 4 interworks with the wireless communication network 1 through the wired communication network 2, a delay occurs due to the characteristics of the wired communication network 2 and thus real-time control becomes impossible. Therefore, functions that require real-time control such as handover, cooperative communication, load balancing, interference mitigation, etc. are difficult to implement in reality. In other words, even if a sufficient communication infrastructure is constructed, its utilization is only improved in the quality of wireless communication in the home, and thus, it is impossible to efficiently use the established communication system.

실질적으로 현재까지 상기 유선 통신망(2)을 통해 무선 통신망(1)의 내부에 위치하는 무선 통신망 제어기(미도시)에 제공하는 가정용 기지국(4)의 제어 정보는 가정용 기지국(4)의 출력 전압 등과 같은 실시간성이 요구되지 않는 정보에 불과하다.Substantially, the control information of the home base station 4 provided to the wireless communication network controller (not shown) located inside the wireless communication network 1 through the wired communication network 2 is substantially equal to the output voltage of the home base station 4. It is just information that does not require the same real-time.

상기와 같이 기존의 가정용 기지국을 이용한 무선 통신 시스템에서 발생 되는 문제를 해결하기 위해 새롭게 제안하는 본 발명 실시예들의 목적은 매크로 기지국과 가정용 기지국이 별도의 채널을 통해 제어 신호를 직접 무선으로 송수신하도록 하여 제어 신호 전송 지연을 최소화할 수 있도록 한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. As described above, an object of the present invention, which is newly proposed to solve a problem occurring in a wireless communication system using an existing home base station, is to allow a macro base station and a home base station to directly transmit and receive a control signal wirelessly through a separate channel. It is to provide a wireless communication system to minimize the control signal transmission delay.

본 발명 실시예들의 다른 목적은 매크로 기지국과 연동하는 중계기와 가정용 기지국 사이에 별도의 제어용 무선 채널을 구성하여 제어 신호를 상호 교환하도록 하여 실시간 제어가 가능하도록 한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide a wireless communication system that enables real-time control by configuring a separate control wireless channel between a repeater interworking with a macro base station and a home base station to exchange control signals with each other.

본 발명 실시예들의 또 다른 목적은 가정용 기지국의 통신 거리를 확장하기 위해서 옥외용 안테나를 가정에 추가로 구성하도록 하여 인접 기지국과의 제어 신호 직접 전송이 가능하도록 한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a wireless communication system in which an outdoor antenna is additionally configured in a home to extend a communication distance of a home base station, so that control signals can be directly transmitted to a neighbor base station.

본 발명 실시예들의 또 다른 목적은 가정용 기지국과 매크로 기지국 및 중계기와의 직접 제어 신호 송수신을 통해서 간섭제어, 핸드오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절과 같은 부가적인 서비스를 제공하여 무선망의 효율적 활용이 가능하도록 한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide additional services such as interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control by directly transmitting and receiving control signals between a home base station, a macro base station, and a repeater to efficiently utilize a wireless network. It is to provide a wireless communication system that enables it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통 신 시스템은 무선 통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 매크로 기지국과 별도의 통신망을 통해 상기 무선통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템으로서, 별도의 제어용 무선 채널을 통해 망 운용을 위한 제어 신호를 자신이 관리하는 단말기 및 상기 가정용 기지국에 제공하는 매크로 기지국과; 상기 매크로 기지국으로부터 제어 신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국 및 자신이 관리하는 단말기에 제공하는 가정용 기지국을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the wireless communication system according to an embodiment of the present invention is connected to the wireless communication network and the home base station connected to the wireless communication network through a separate communication network and a terminal for managing the terminal A wireless communication system comprising a base station, comprising: a macro base station for providing a terminal and a home base station to control a control signal for network operation through a separate control wireless channel; And a home base station for receiving a control signal from the macro base station to determine an operation state and providing a control signal for network operation to the macro base station and a terminal managed by the macro base station through the control wireless channel.

상기 가정용 기지국은 옥외용 안테나를 더 포함하여 이루어진다.The home base station further comprises an outdoor antenna.

상기 별도의 제어용 무선 채널은 데이터 채널과 구분되며 시분할, 주파수 분할, 코드 분할, 안테나 분할을 포함하는 다원접속 방식의 중 하나의 접속 방식을 이용한다.The separate control wireless channel is separated from the data channel and uses one of the multiple access methods including time division, frequency division, code division, and antenna division.

상기 매크로 기지국은 상기 가정용 기지국으로부터 수신한 제어 신호를 근거로 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 필요한 정보를 상기 매크로 기지국에 제공하는 상기 무선 통신망에 구성된 망 제어기를 더 포함한다.The macro base station is configured in the wireless communication network that provides the macro base station with information necessary to perform at least one or more functions of interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control based on the control signal received from the home base station. It further includes a network controller.

상기 매크로 기지국은 상기 가정용 기지국으로부터 수신한 제어 신호를 근거로 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 필요한 가정용 기지국 제어 신호를 생성하여 상기 제어용 무선 채널을 통해 전송한다.The macro base station generates a home base station control signal required to perform at least one or more functions of interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control based on the control signal received from the home base station, through the control wireless channel. send.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 무선 통신망과 연결되어 단말기를 관리 하는 매크로 기지국과 상기 매크로 기지국에 의해 관리되면서 단말기를 관리하는 중계기와, 별도의 통신망을 통해 상기 무선통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 별도의 제어용 무선 채널을 통해 망 운용을 위한 제어 신호를 자신이 관리하는 단말기, 중계기 및 가정용 기지국 중 하나 이상에 제공하는 매크로 기지국과; 상기 매크로 기지국으로부터 제어신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말 및 가정용 기지국에 제공하는 중계기와; 상기 매크로 기지국 또는 중계기로부터 제어 신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말, 그리고 상기 중계기 또는 매크로 기지국에 제공하는 가정용 기지국을 포함하여 이루어진다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a macro base station connected to a wireless communication network to manage a terminal, a repeater managing a terminal while being managed by the macro base station, and a terminal connected to the wireless communication network through a separate communication network to manage the terminal. A wireless communication system comprising a home base station, wherein the wireless communication system includes a macro base station providing one or more of a terminal, a repeater, and a home base station that manages a control signal for network operation through a separate control wireless channel; ; A repeater for receiving a control signal from the macro base station to determine an operation state and providing a control signal for network operation to a terminal and a home base station managed by the user through the control wireless channel; Receiving a control signal from the macro base station or repeater to determine the operation state and the control terminal for the network management itself through the control radio channel and the home base station to provide to the repeater or macro base station .

상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신, 중계기 및 가정용 기지국이 관리하는 단말들과 중계기 및 가정용 기지국에 동기 신호와 제어 신호에 대한 자원 할당 정보 및 제어 신호를 다운 링크를 통해 제공하고, 업 링크를 통해 단말이나 중계기 또는 가정용 기지국이 제공하는 제어 신호를 수신한다. The macro base station provides resource allocation information and control signals for the synchronization signal and the control signal to the terminals managed by itself, the repeater, and the home base station through the control radio channel through the downlink, and uplink Receives a control signal provided by the terminal, the repeater or the home base station through.

상기 중계기는 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 정보를 수신하여 망 운용에 반영하고, 자신이 관리하는 단말의 제어에 필요한 신호를 다운 링크를 통해 단말에 제공하며, 업 링크를 통해 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 가정용 기지국으로부터 제어 신호를 수신하여 상기 매크로 기지국에 필요한 제어 신호를 제공한다.The repeater receives information provided from the macro base station through the control wireless channel and reflects the information to the network operation, provides a signal necessary for control of the terminal managed by the terminal to the terminal through the downlink, and the terminal through the uplink. Control signals are received from the home base station, and control signals are received from the home base station to provide the necessary control signals to the macro base station.

상기 가정용 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 정보를 수신하여 망 운용에 반영하고, 자신이 관리하는 단말의 제어에 필요한 신호를 다운 링크를 통해 단말에 제공하며, 업 링크를 통해 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 망 운용에 필요한 제어 신호를 상기 매크로 기지국에 직접 또는 상기 중계기에 제공한다.The home base station receives the information provided from the macro base station through the control wireless channel and reflects the information to the network operation, and provides a signal necessary for control of the terminal managed by the terminal to the terminal through the downlink, and through the uplink Receives a control signal from the terminal, and provides the control signal for the network operation directly to the macro base station or to the repeater.

상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 상기 중계기와 동기화하기 위한 별도의 동기 신호 및 제어 신호를 제공하며, 상기 중계기는 자신이 관리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 상기 가정용 단말과 동기화하기 위한 별도의 동기 신호 및 제어 신호를 제공한다. The macro base station provides a synchronization signal and resource allocation information and a separate synchronization signal and control signal for synchronizing with the repeater for the terminal managed by the user through the control radio channel, the repeater to the terminal managed by It provides a synchronization signal and resource allocation information for the synchronization and a separate synchronization signal and control signal for synchronizing with the home terminal.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 매크로 기지국과 가정용 기지국이 별도의 채널을 통해 제어 신호를 직접 무선으로 송수신하도록 하여 실시간 제어가 필요한 서비스를 높은 품질로 제공할 수 있는 효과가 있다.Wireless communication system according to an embodiment of the present invention has the effect that the macro base station and the home base station can directly transmit and receive the control signal wirelessly through a separate channel to provide a service that requires real-time control with high quality.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 매크로 기지국과 연동하는 중계기와 가정용 기지국 사이에 별도의 제어용 무선 채널을 구성하여 제어 신호를 상호 교환하도록 하여 실시간 제어가 필요한 서비스를 높은 품질로 제공하는 효과가 있다.Wireless communication system according to an embodiment of the present invention has the effect of providing a high quality of service that requires real-time control by configuring a separate control radio channel between the relay station and the home base station interworking with the macro base station to exchange control signals with each other have.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 가정용 기지국의 통신 거리를 확장하기 위해서 옥외용 안테나를 가정에 추가로 구성하도록 하여 인접 기지국과의 제어 신호 직접 전송이 가능하도록 함과 아울러 댁외의 단말들에 대한 서비스 영역을 확장할 수 있는 효과가 있다.Wireless communication system according to an embodiment of the present invention to further configure the outdoor antenna in the home to extend the communication distance of the home base station to enable direct transmission of the control signal to the neighboring base station and to the terminals outside the home This has the effect of expanding the service area.

본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 가정용 기지국과 매크로 기지국 및 중계기와의 직접 제어 신호 송수신을 통해서 간섭제어, 핸드오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절과 같은 부가적인 서비스를 고품질로 제공하도록 하여 매크로 기지국을 추가 설치하지 않더라도 고품질 통신 서비스를 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.The wireless communication system according to an embodiment of the present invention provides high quality additional services such as interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control by directly transmitting and receiving control signals between a home base station, a macro base station, and a repeater. There is an excellent effect of providing a high quality communication service even without additional base stations.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다. The present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

도 2는 가정용 기지국을 이용하여 무선 통신 시스템의 음영 지역을 해소하도록 하는 구성을 보인 것으로, 도시한 바와 같이 매크로 기지국(11)의 서비스 지역(a)이나 상기 매크로 기지국(11)에 의해 관리되는 중계기(30)의 서비스 지역(d)이 커버하지 못하는 음영 지역들에 가정용 기지국(21, 22)을 구성하여 무선 통신망(10)에 접속하고자 하는 단말기들(41, 42, 43, 44)에 대한 무선 통신 서비스를 제공하도록 구성된다. 상기 가정용 기지국(21, 22)은 일반적으로 고속 인터넷 서비스를 제공하는 ISP(Internet Service Porvider)망(20)을 통해 무선 통신망(10)에 접속되어 상기 매크로 기지국(11)과 제어 정보를 교환하게 됨으로써 실질적인 이종 기지국 사이의 연동이 가능하게 된다. 상기 무선 통신망(10)은 이동통신망이거나 와이브로(Wibro)망 등의 광대역 무선 통신망일 수 있다.2 illustrates a configuration of eliminating the shadow area of a wireless communication system using a home base station, and as illustrated, a repeater managed by the service area a of the macro base station 11 or the macro base station 11. Wireless to the terminals (41, 42, 43, 44) to be connected to the wireless communication network 10 by configuring the home base station (21, 22) in the shaded areas that the service area (d) of 30 does not cover It is configured to provide a communication service. The home base stations 21 and 22 are generally connected to the wireless communication network 10 through an Internet service porvider (ISP) network 20 providing high-speed Internet service, thereby exchanging control information with the macro base station 11. Substantial interworking between heterogeneous base stations is possible. The wireless communication network 10 may be a mobile communication network or a broadband wireless communication network such as a Wibro network.

즉, 단말과 연결 가능한 링크의 구성은 '단말기 - 매크로 기지국 - 무선 통신망', '단말기 - 가정용 기지국 - ISP망 - 무선 통신망', '단말기 - 중계기 - 매크로 기지국 - 무선 통신망', '단말기 - 중계기 - 가정용 기지국 - ISP망 - 무선 통신망' 이며, 중계기 링크는 다중 홉을 지원할 수 있다.In other words, the configuration of the link that can be connected to the terminal is' terminal-macro base station-wireless communication network ',' terminal-home base station-ISP network-wireless communication network ',' terminal-repeater-macro base station-wireless communication network ',' terminal-repeater- Home base station-ISP network-wireless communication network 'and the repeater link can support multiple hops.

그러나, ISP망(20)은 사용자의 수나 트래픽 상태, 댁내 통신 부하 등에 의해 가변적인 속도를 제공하고 있기 때문에 제어 정보가 실시간으로 무선 통신망(10)에 도달하지 못하고 지연되는 상황이 발생한다. 이는 무선 통신망(10)의 운용 지연을 유발하게 되며 예를 들어 매끄럽지 못한 핸드오버 등의 문제를 야기한다. However, since the ISP network 20 provides a variable speed depending on the number of users, the traffic conditions, the indoor communication load, and the like, a situation occurs in which control information does not reach the wireless communication network 10 in real time and is delayed. This causes an operation delay of the wireless communication network 10 and causes problems such as, for example, an unsmooth handover.

한편, 이러한 시스템 구성은 주로 댁내의 무선 통신 품질을 높이기 위한 목적으로 구성되어 인접한 가정용 기지국(22)이나 다른 매크로 기지국 혹은 중계기 사이의 간섭에 대한 대응이 미비할 수 있고, 자원이 모자란 가정용 기지국과 자원이 남는 가정용 기지국 사이의 부하 분산과 같은 효율적인 망 관리를 어렵게 한다. 특히, 이러한 구성은 가정용 기지국(21)을 댁내에서 주로 활용하도록 된 것이기 때문에 해당 가정용 기지국(21)에 근접한 댁외에 위치한 단말기들(43, 44)에 대한 효과적인 서비스 제공이 쉽지 않다.On the other hand, such a system configuration is mainly for the purpose of improving the quality of wireless communication in the home, there may be insufficient response to interference between the neighboring home base station 22 or another macro base station or repeater, the home base station and resources that lack resources This extra difficulty makes efficient network management such as load balancing between home base stations. In particular, since this configuration is mainly to use the home base station 21 in the home, it is not easy to provide effective services for the terminals 43 and 44 located in the outside of the home close to the home base station 21.

따라서, 본 실시예에서는 도 3과 같이 가정용 기지국(51)에 옥외용 원격 안테나(52)를 설치한 구성을 이용한다. 상기 옥외용 원격 안테나(52)는 상기 가정용 기지국(51)과 유무선으로 연결되어 댁외에 위치한 단말기들에게 고속의 데이터 서 비스를 지원할 수 있으며, 매크로 기지국이나 중계기와 직접 제어 신호를 송수신할 수 있도록 신호 도달 거리를 연장시킬 수 있다. 이를 통해 본 실시예에서 적용할 추가적인 무선 채널을 이용한 제어 신호의 통신 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, in this embodiment, as shown in Fig. 3, a configuration in which the outdoor remote antenna 52 is installed in the home base station 51 is used. The outdoor remote antenna 52 is connected to the home base station 51 by wire or wireless to support high-speed data services to terminals located outside the home, and reaches a signal to directly transmit and receive a control signal with a macro base station or repeater Can extend the distance. Through this, it is possible to improve the communication reliability of the control signal using the additional wireless channel to be applied in this embodiment.

이후 설명될 본 발명의 실시예들은 도 2와 같이 가정용 기지국(51)과 매크로 기지국(11)이 ISP망(20)을 통해서 무선 통신망(10)과 연결되는 지연 예상 경로를 이용하는 대신 직접 매크로 기지국(11)이나 중계기(30)를 통해 매크로 기지국(11)과 제어 신호를 주고 받을 수 있도록 함으로써, 다양한 망 운용 제어가 실시간으로 가능해 지도록 하는 구성에 관한 것이다. Embodiments of the present invention to be described later, as shown in FIG. 2, the home base station 51 and the macro base station 11 is a direct macro base station (instead of using a delay prediction path connected to the wireless communication network 10 through the ISP network 20). 11) or by allowing the control unit to exchange control signals with the macro base station 11 through the repeater 30, so that various network operation control is possible in real time.

도 3에 도시한 바와 같은 옥외용 안테나(52)를 이용할 경우, 예를 들어 가정용 기지국들(51)이 인접 가정용 기지국 및 매크로 기지국 또는 중계기로부터의 수신 신호로부터 간섭을 측정하여 매크로 기지국에 보고(report)할 수 있다. 매크로 기지국은 가정용 기지국으로부터 보고받은 간섭의 양을 이용하여 간섭 제어를 할 수 있다. In the case of using the outdoor antenna 52 as shown in FIG. 3, for example, the home base stations 51 measure interference from the received signals from neighboring home base stations and macro base stations or repeaters and report them to the macro base station. can do. The macro base station may perform interference control by using the amount of interference reported from the home base station.

따라서 가정용 기지국(51)이 매크로 기지국으로 제어 신호를 송신하고, 효과적인 망 운용 정보를 획득하며, 댁외의 단말에 고속 데이터 서비스를 제공하기 위해서는 옥외용 원격 안테나(52)를 적용하는 것이 바람직하다. 하지만, 이는 보다 효율적인 실시예의 하나이며, 옥외용 원격 안테나(52)를 구성하지 않더라도 이후 설명되는 실시예들을 구현할 수 있다는 것에 주의한다. Therefore, it is preferable that the home base station 51 applies the outdoor remote antenna 52 to transmit control signals to the macro base station, obtain effective network operation information, and provide high-speed data service to outdoor terminals. However, it is noted that this is one of the more efficient embodiments, and that the embodiments described later can be implemented without configuring the outdoor remote antenna 52.

도 4는 본 발명 일 실시예의 무선 통신 시스템 구성을 보인 것으로, 도시한 바와 같이 매크로 기지국(130)이 데이터 통신을 위한 채널(점선)과 별도로 추가 구 성한 제어용 무선 채널(일점쇄선)을 통해서 가정용 기지국(140, 150)을 제어하는 구성을 보인 것이다. 즉, 가정용 기지국(140, 150)은 저속의 제어 신호나 고속의 데이터는 기존과 같이 ISP망(120)을 통해 무선 통신망(111)(특히, 무선 통신망의 제어기(111))에 제공하고, 통합적인 망의 운용에 필요한 제어 신호들(망 간섭 제어, 핸드오버, 협력 통신, 부하 분산(기지국 용량 조절을 통한 부하의 분산(load balancing)) 등에 필요한 제어 신호들)은 제어용 무선 채널을 통해 매크로 기지국(130)과 송수신하도록 한다. 따라서, 이 경우 가정용 기지국들(140, 150)은 추가적인 옥외형 원격 안테나를 구성하는 것이 바람직하다. 4 shows a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As shown, a home base station is provided through a control wireless channel (single dashed line) separately configured by a macro base station 130 separately from a channel (dotted line) for data communication. The configuration for controlling 140 and 150 is shown. That is, the home base station 140, 150 provides a low-speed control signal or high-speed data to the wireless communication network 111 (particularly, the controller 111 of the wireless communication network) through the ISP network 120 as before. Control signals necessary for the operation of a conventional network (control signals required for network interference control, handover, cooperative communication, load balancing (load balancing through base station capacity control), etc.) are controlled by a macro base station through a control wireless channel. Send and receive with 130. Therefore, in this case, it is preferable that the home base stations 140 and 150 constitute an additional outdoor type remote antenna.

상기 제어용 무선 채널은 기존의 통신 채널과는 별도로 존재해야 하며, 시분할, 주파수 분할, 코드 분할, 안테나 분할 등과 같은 다양한 다원 접속 방식 중 하나의 통신 방식을 이용하도록 구성할 수 있다. The control radio channel must exist separately from the existing communication channel, and can be configured to use one of various communication methods such as time division, frequency division, code division, antenna division, and the like.

한편, 이러한 제어용 무선 채널을 통해서 매크로 기지국(130)이나 가정용 기지국(140,150)은 각각 자신의 서비스 구역(A, B, C)에 위치한 단말기들(161~164)과도 제어 정보를 교환할 수 있다.Meanwhile, the macro base station 130 or the home base stations 140 and 150 may exchange control information with terminals 161 to 164 located in their service areas A, B, and C, respectively, through the control wireless channel.

도시된 구성은 상기 매크로 기지국이 단순한 기능만 구비한 가정용 기지국들을 제어하는 경우에 활용될 수 있고, 스케쥴링 기능을 구비한 가정용 기지국들과 매크로 기지국이 제어 정보를 교환하는 경우에도 활용될 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국(130)이 가정용 기지국(140, 150)을 제어하는 경우, 가정용 기지국(140, 150) 중 하나가 매크로 기지국이나 인접한 가정용 기지국(140, 150)을 제어하는 경우에도 도시된 구성이 활용될 수 있다. The illustrated configuration can be used when the macro base station controls home base stations with only simple functions, and can also be used when the macro base stations exchange control information with home base stations with scheduling functions. For example, when the macro base station 130 controls the home base station 140, 150, even when one of the home base station 140, 150 controls the macro base station or the adjacent home base station (140, 150) Configuration can be utilized.

다만, 이러한 각 상황에 따라 제어용 무선 채널에 대한 프레임 구성은 달라질 수 있으며, 통합적 구성을 포괄하기 위한 프레임 구성이 적용될 수도 있다. However, the frame configuration for the control radio channel may vary according to each of these situations, and the frame configuration for covering the integrated configuration may be applied.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 보인 것으로, 도시한 구성은 도 4의 구성에 추가적으로 중계기(170)를 더 구성한 것이다. 상기 중계기(170)는 상기 매크로 기지국(130)이 관리하는 것으로, 상기 중계기(170) 역시 추가된 제어용 무선 채널을 통해 가정용 기지국(150)과 제어 신호를 송수신할 수 있다. 상기 중계기(170)는 마치 가정용 기지국(150)처럼 동작될 수도 있으나, 본 실시예에서 상기 중계기(170)는 상기 가정용 기지국(150)을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 도시된 구성과 같이 상기 매크로 기지국(130)이 직접 가정용 기지국(140, 150)을 제어할 수 있고, 동시에 상기 매크로 기지국(130)에 의해 관리되는 중계기(170)가 가정용 기지국(150)을 제어하도록 할 수도 있으나, 경우에 따라서는 상기 매크로 기지국(130)은 직접적으로 가정용 기지국(150)을 제어하지 않고 상기 중계기(170)만을 이용하여 가정용 기지국(150)을 제어하도록 구성될 수도 있다. 이러한 경우 상기 중계기(170)와 가정용 기지국(150) 사이의 통신을 위해 제어용 무선 채널이 추가될 수 있으며, 이 역시 시간 분할, 주파수 분할, 코드 분할, 안테나 분할 등의 다원 접속 방식 중 하나가 이용될 수 있다. 한편, 매크로 기지국(130)-중계기(170)-가정용 기지국(150) 사이의 무선 링크는 다중 홉을 고려할 수 있다.FIG. 5 illustrates a configuration of a wireless communication system according to another embodiment of the present invention. The illustrated configuration further includes a repeater 170 in addition to the configuration of FIG. 4. The repeater 170 is managed by the macro base station 130, the repeater 170 may also send and receive control signals to and from the home base station 150 through the added control wireless channel. The repeater 170 may operate as if it is a home base station 150, but in the present embodiment, the repeater 170 may serve to control the home base station 150. As illustrated, the macro base station 130 may directly control the home base stations 140 and 150, and at the same time, the repeater 170 managed by the macro base station 130 controls the home base station 150. In some cases, the macro base station 130 may be configured to control the home base station 150 using only the repeater 170 without directly controlling the home base station 150. In this case, a control wireless channel may be added for communication between the repeater 170 and the home base station 150, and one of multiple access methods such as time division, frequency division, code division, and antenna division may be used. Can be. Meanwhile, the wireless link between the macro base station 130, the repeater 170, and the home base station 150 may consider multiple hops.

여기서, 상기 중계기(170)와 가정용 기지국(150)의 스케줄링 가능 여부에 따라서 제어의 주체가 다양해 질 수 있으므로 이들이 상기 매크로 기지국(130)과 제 어용 채널로 주고 받는 신호 프레임 구조는 상황에 따라 달라질 수 있다.Here, since the subject of control may vary according to whether the repeater 170 and the home base station 150 can be scheduled, the signal frame structure that they exchange with the macro base station 130 and the control channel may vary depending on the situation. have.

도 6내지 도 9는 본 발명 실시예들에 따른 다양한 제어용 무선 채널 프레임 구조를 보인 것으로, 제어의 주체와 기지국의 독립성에 따라 상이한 구성을 가질 수 있다. 그러나 동기 설정을 위한 정보 전달과 제어 정보의 효과적인 전달을 위한 자원 할당 정보를 제어 주체가 제공한다는 것이 기본적인 동작 원리가 된다. 특히, 매크로 기지국의 경우 동기 신호를 제공한 후 다운 링크를 통해 하위 기지국에 제어 신호를 전달하며, 업 링크를 통해 하위 기지국으로부터 제어 신호를 수신한다. 이때, 상기 다운 링크를 통해 하위 기지국에 제어 신호를 전송하는 과정은 동기화 직후 이루어지며, 업 링크를 통해 하위 기지국의 정보를 수신하는 과정은 프레임의 마지막 부분에서 이루어질 수 있다. 6 to 9 show various control radio channel frame structures according to embodiments of the present invention, and may have different configurations depending on the independence of the control subject and the base station. However, the basic principle of operation is that the control entity provides resource allocation information for synchronization and information transfer for establishing synchronization. In particular, the macro base station transmits a control signal to the lower base station through the downlink after providing a synchronization signal, and receives the control signal from the lower base station through the uplink. In this case, a process of transmitting a control signal to a lower base station through the downlink is performed immediately after synchronization, and a process of receiving information of the lower base station through the uplink may be performed at the end of the frame.

도 6 및 7은 매크로 기지국이 가정용 기지국(펨토 기지국)을 제어하는 경우의 프레임 구성을 보인 것으로, 프레임 구조는 가정용 기지국의 스케줄링 가능 여부에 따라 두 가지 경우로 분류할 수 있다. 6 and 7 illustrate a frame configuration when the macro base station controls the home base station (femto base station), and the frame structure may be classified into two cases according to whether the home base station can be scheduled.

본 실시예에서의 프레임 구조는 시분할(Time Division Duplexing: TDD)로 동작하는 예를 나타내며 그 외의 다양한 방식의 동작도 가능하다. The frame structure in this embodiment shows an example of operating in time division duplexing (TDD), and various other operations are possible.

도 6은 중계기가 포함되어 있지 않은 통신망 즉, 매크로 기지국과 가정용 기지국으로 구성된 통신망에서 매크로 기지국이 무선 링크를 통해 가정용 기지국을 제어하기 위한 프레임 구조이다. 도시된 한 프레임은 다운 링크와 업 링크로 분할되며 다운 링크에서 매크로 기지국은 프리앰블(preamble)을 방송(broadcasting)한다. 이러한 프리앰블의 역할은 매크로 기지국과 매크로 기지국으로부터 서비스를 받는 단말, 매크로 기지국과 가정용 기지국, 매크로 기지국과 가정용 기지국으로부터 서비스를 받는 단말들 간의 동기를 맞추기 위한 것으로써 매크로 기지국이 방송한다. 그에 따라 모든 단말들 및 가정용 기지국은 프리앰블을 통해 매크로 기지국과 동기를 맞추게 된다. 6 is a frame structure for controlling a home base station through a wireless link in a communication network that does not include a repeater, that is, a network consisting of a macro base station and a home base station. One illustrated frame is divided into downlink and uplink, and in the downlink, the macro base station broadcasts a preamble. The role of the preamble is to synchronize synchronization between terminals receiving services from the macro base station and the macro base station, macro base station and home base station, and terminals receiving service from the macro base station and the home base station. Accordingly, all terminals and the home base station are synchronized with the macro base station through the preamble.

도시된 다운 링크에서 맵(MAP)은 맵 바로 뒤에 이어서 나올 제어 정보에 대한 자원 할당 정보를 나타낸다. 따라서 도 6의 프레임 구조에서는 망 내의 모든 단말 들 및 가정용 기지국에게 할당되는 자원을 매크로 기지국에서 관장하는 형태가 된다. 따라서 도시된 프레임 구조에 따르면 가정용 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신한 맵으로부터 다운 링크 및 업 링크의 어느 부분에 제어 정보를 보내야 하는지를 알게 되므로 해당 프레임의 자원 영역에 제어 정보를 전송하게 된다. 즉, 도시된 예에서, 매크로 기지국은 다운 링크의 'macro BS → femto BS/MS' 부분에 가정용 기지국을 위한 제어 정보들을 송신하게 되며 가정용 기지국은 업 링크의 'femto BS → macro BS' 부분에 제어 정보를 송신하게 된다. In the illustrated downlink, the map MAP represents resource allocation information for control information immediately following the map. Therefore, in the frame structure of FIG. 6, the macro base station manages resources allocated to all terminals and home base stations in the network. Therefore, according to the illustrated frame structure, the home base station knows which part of the downlink and uplink should be sent from the map received from the macro base station, and thus transmits the control information to the resource region of the frame. That is, in the illustrated example, the macro base station transmits control information for the home base station to the 'macro BS to femto BS / MS' portion of the downlink and the home base station controls to the 'femto BS to macro BS' portion of the uplink. The information will be sent.

즉, 매크로 기지국의 동기 신호를 근거로 모든 단말이 동기 되며 다운 링크는 각 기지국이 제어 신호를 하위 기지국에 제공하는 필드와 제어 정보를 각 기지국이 관리하는 단말에 제공하는 필드로 구성되고, 업 링크는 각 단말이 제공하는 제어 신호를 해당 기지국이 수신하는 필드와 각 기지국의 제어 신호를 상위 기지국에 제공하는 필드로 구성된다. That is, all terminals are synchronized based on the synchronization signal of the macro base station, and the downlink includes a field for providing each control signal to a lower base station and a field for providing control information to a terminal managed by each base station. Is composed of a field for receiving a control signal provided by each terminal from a corresponding base station and a field for providing a control signal of each base station to a higher base station.

도 7은 가정용 기지국이 자신이 서비스하는 단말들을 위한 자원 할당(scheduling)이 가능한 경우로서, 가정용 기지국이 스스로 자신의 프리앰블 및 맵을 생성한다. 다시 말해 매크로 기지국은 프리앰블을 통해 자신이 서비스하는 단말들과의 동기를 맞추고 가정용 기지국은 자신의 프리앰블을 통해 자신이 서비스하는 단말들과의 동기를 맞추게 되며 매크로 기지국과 가정용 기지국은 미드앰블(midamble)을 통해 서로의 동기를 맞추게 된다. 매크로 기지국은 다운 링크의 'macro BS → femto BS' 부분에 제어 정보를 전송하고 가정용 기지국은 업 링크의 'femto BS → macro BS' 부분에 제어 정보를 전송한다. 7 is a case where the home base station is capable of resource allocation (scheduling) for the terminals it serves, the home base station itself generates its own preamble and map. In other words, the macro base station synchronizes with its serving terminals through the preamble, and the home base station synchronizes with its serving terminals through its preamble, and the macro base station and the home base station share a midamble. Through this, they are synchronized with each other. The macro base station transmits control information to the 'macro BS → femto BS' portion of the downlink, and the home base station transmits control information to the 'femto BS → macro BS' portion of the uplink.

이 경우에도 다운 링크에서 각 동기 신호 다음에 동기가 설정되는 대상에 대한 제어 정보를 제공하며, 업 링크에서는 각각 자신이 관리하는 단말이 제공하는 제어 신호를 수신하고, 하위 기지국이 제공하는 제어 정보를 수신한다.Even in this case, the downlink provides control information on a target to be synchronized after each synchronization signal, and the uplink receives control signals provided by a terminal managed by each of them, and receives control information provided by a lower base station. Receive.

도 8 및 도 9는 매크로 기지국이 중계기를 제어하고, 중계기가 가정용 기지국(펨토 기지국)을 제어하는 경우의 프레임 구성을 보인 것으로, 프레임 구조는 중계기 및 가정용 기지국의 스케줄링 가능 여부에 따라 두 가지 경우로 분류할 수 있다. 본 실시예에서의 프레임 구조는 시분할(Time Division Duplexing: TDD)로 동작하는 예를 나타내며 그 외의 다양한 방식의 동작도 가능하다. 8 and 9 illustrate a frame configuration when the macro base station controls the repeater and the repeater controls the home base station (femto base station), and the frame structure is divided into two cases depending on whether the repeater and the home base station can be scheduled. Can be classified. The frame structure in this embodiment shows an example of operating in time division duplexing (TDD), and various other operations are possible.

도 8은 매크로 기지국과 중계기 그리고 가정용 기지국으로 구성된 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국이 관장하는 중계기가 무선 링크를 통해 가정용 기지국을 제어하기 위한 프레임 구조로서, 한 프레임은 다운 링크와 업 링크로 분할되며 다운 링크에서 매크로 기지국은 프리앰블(preamble)을 방송(broadcasting)한다. 프리앰블의 역할은 매크로 기지국과 매크로 기지국으로부터 서비스를 받는 단말, 매크로 기지국과 중계기, 매크로 기지국과 가정용 기지국, 매크로 기지국과 가정용 기 지국으로부터 서비스를 받는 단말들 간의 동기를 맞추기 위한 것이다. 상기 동기 신호를 근거로 모든 단말들 및 중계기 그리고 가정용 기지국은 매크로 기지국과 동기를 맞추게 된다. 도시된 다운 링크에서 맵(MAP)은 맵 바로 뒤에 이어서 나올 제어 정보에 대한 자원 할당 정보를 나타내는 것으로 도시된 프레임 구조에서는 통신망 시스템 내의 모든 단말들, 중계기 그리고 가정용 기지국에 할당되는 자원을 매크로 기지국에서 관장하는 형태가 된다. 따라서 도시된 프레임 구조를 따르면 가정용 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신한 맵으로부터 다운 링크 및 업 링크의 어느 부분에 제어 정보를 보내야 하는지를 알게 되므로 해당 프레임의 자원 영역에 제어 정보를 전송하게 된다. 즉, 중계기는 다운 링크의 'RS → femto BS' 부분에 가정용 기지국을 위한 제어 정보들을 송신하게 되며 가정용 기지국은 업 링크의 'femto BS → RS' 부분에 제어 정보를 중계기로 송신하게 되고 중계기는 'RS → macro BS' 부분에서 제어 정보를 매크로 기지국으로 전달하게 된다.FIG. 8 is a frame structure for a repeater controlled by a macro base station to control a home base station through a wireless link in a wireless communication system including a macro base station, a repeater, and a home base station. In the macro base station broadcasts the preamble (preamble). The role of the preamble is to synchronize synchronization between terminals receiving services from the macro base station and the macro base station, macro base station and repeater, macro base station and home base station, and terminals receiving service from the macro base station and the home base station. Based on the synchronization signal, all terminals, repeaters, and home base stations synchronize with the macro base station. In the illustrated downlink, a map (MAP) represents resource allocation information for control information immediately following the map. In the frame structure shown, a macro base station manages resources allocated to all terminals, repeaters, and home base stations in a network system. It becomes form to say. Therefore, according to the illustrated frame structure, the home base station knows which part of the downlink and uplink should be sent from the map received from the macro base station, and thus transmits the control information to the resource region of the frame. That is, the repeater transmits control information for the home base station in the 'RS → femto BS' portion of the downlink, and the home base station transmits control information to the repeater in the 'femto BS → RS' portion of the uplink. In the RS → macro BS 'portion, control information is transmitted to the macro base station.

즉, 매크로 기지국의 동기 신호를 근거로 모든 단말, 중계기 및 가정용 기지국이 동기 되며 다운 링크는 각 기지국이 제어 신호를 하위 기지국(중계기와 가정용 기지국)에 제공하는 필드와 제어 정보를 각 기지국이 관리하는 단말에 제공하는 필드들로 구성되고, 업 링크는 각 단말이 제공하는 제어 신호를 해당 기지국이 수신하는 필드와 각 기지국의 제어 신호를 상위 기지국에 제공하는 필드로 구성된다. That is, all terminals, repeaters, and home base stations are synchronized based on the synchronization signal of the macro base station, and each base station manages fields and control information for which each base station provides control signals to lower base stations (relay and home base stations). It consists of fields provided to the terminal, the uplink consists of a field for receiving the control signal provided by each terminal to the base station and a field for providing the control signal of each base station to the upper base station.

도 9는 가정용 기지국 및 중계기가 자신이 서비스하는 단말들을 위한 자원 할당(scheduling)이 가능한 경우로서, 매크로 기지국, 가정용 기지국, 중계기는 스스로 자신의 프리앰블 및 맵을 생성하게 된다. 다시 말해 매크로 기지국은 프리앰 블을 통해 자신이 서비스하는 단말들과의 동기를 맞추고 매크로 기지국은 자신의 미드앰블을 통해 자신이 서비스하는 중계기와 동기를 맞춘다. 중계기는 자신의 프리앰블을 통해 자신이 서비스하는 단말들과의 동기를 맞추고 미드앰블을 통해 가정용 기지국과 동기를 맞춘다. 그리고 가정용 기지국은 자신의 프리앰블을 통해 자신이 서비스하는 단말들과의 동기를 맞추게 된다. 매크로 기지국은 다운 링크의 'macro BS → RS' 부분에 제어 정보를 중계기로 전송하게 되고 중계기는 'RS →femto BS' 부분에 제어 정보를 가정용 기지국으로 전송하게 되며, 가정용 기지국은 업 링크의 'femto BS → RS' 부분에 제어 정보를 중계기로 전송하고 중계기는 수신한 제어 정보를 업 링크의 'RS → macro BS' 부분에서 전송한다.FIG. 9 illustrates a case in which a home base station and a repeater can allocate resources for terminals they serve, and the macro base station, the home base station, and the repeater generate their own preambles and maps. In other words, the macro base station synchronizes with the terminals it serves through the preamble, and the macro base station synchronizes with the repeater it serves through its midamble. The repeater synchronizes with its own terminals through its preamble and synchronizes with the home base station through the midamble. And the home base station is synchronized with the terminals it serves through its preamble. The macro base station transmits control information to the repeater in the 'macro BS → RS' part of the downlink, and the repeater transmits control information to the home base station in the 'RS → femto BS' part. The control information is transmitted to the repeater in the BS → RS 'section, and the repeater transmits the received control information in the' RS → macro BS 'section of the uplink.

이 경우에도 다운 링크에서 각 동기 신호 다음에 동기가 설정되는 대상에 대한 제어 정보를 제공하며, 업 링크에서는 각각 자신이 관리하는 단말이 제공하는 제어 신호를 수신하고, 하위 기지국이 제공하는 제어 정보를 순차적으로 수신한다.Even in this case, the downlink provides control information on a target to be synchronized after each synchronization signal, and the uplink receives control signals provided by a terminal managed by each of them, and receives control information provided by a lower base station. Receive sequentially.

상기 설명한 구성을 통해서 상기 매크로 기지국은 가정용 기지국으로부터 직접 혹은 중계기를 통해 수신한 제어 신호를 근거로 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절과 같은 제어 신호의 실시간성이 중요한 서비스들을 높은 품질로 제공할 수 있게 되며, 이를 통해 무선 통신 시스템의 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 불연속이 발생하지 않는 이종 기지국간 서비스 전환이 가능하게 된다.Through the above-described configuration, the macro base station can provide high quality services such as interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control based on control signals received directly from a home base station or through a repeater. In addition to this, it is possible not only to maximize the efficiency of the wireless communication system but also to switch services between heterogeneous base stations without discontinuity.

물론, 상기 설명한 프레임 구성 외에 매크로 기지국이 중계기를 통해 가정용 기지국을 제어함과 아울러, 직접 가정요 기지국을 제어하는 경우의 프레임 구성도 상기 설명한 프레임 구성의 구현 원리에 따라 구성할 수 있으며, 각 링크의 필드 순서 등도 뒤바뀔 수 있으나, 앞서 설명한 본 발명 실시예들의 기본 원리의 단순 변형 정도이므로 이러한 구성들은 본 발명의 실시예로서 포함될 수 있다.Of course, in addition to the above-described frame configuration, the macro base station controls the home base station through the repeater, and also the frame configuration in the case of controlling the home base station directly according to the implementation principle of the frame configuration described above, The field order and the like may also be reversed. However, since the simple order of modification of the basic principles of the embodiments of the present invention described above, such configurations may be included as embodiments of the present invention.

도 1은 종래 가정용 기지국을 이용한 무선 통신 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a wireless communication system using a conventional home base station.

도 2는 가정용 기지국을 이용한 무선 통신 시스템의 구성도.2 is a block diagram of a wireless communication system using a home base station.

도 3은 가정용 기지국에 옥외용 안테나를 더 추가한 구성도.3 is a configuration diagram further adding an outdoor antenna to the home base station.

도 4는 본 발명 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성도.4 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성도.5 is a block diagram of a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명 실시예에 따른 제어용 무선 채널의 프래임 구성도.6 is a frame diagram of a control radio channel according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명 다른 실시예에 따른 제어용 무선 채널의 프래임 구성도.7 is a frame diagram of a control radio channel according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명 또 다른 실시예에 따른 제어용 무선 채널의 프래임 구성도.8 is a frame diagram of a control wireless channel according to another embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명 또 다른 실시예에 따른 제어용 무선 채널의 프래임 구성도.9 is a frame diagram of a control radio channel according to another embodiment of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

110: 무선 통신망 111: 무선 통신망 제어기110: wireless network 111: wireless network controller

120: ISP망 130: 매크로 기지국120: ISP network 130: macro base station

140, 150: 가정용 기지국 161~164: 단말기140, 150: home base station 161-164: terminal

Claims (19)

무선 통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 매크로 기지국과 별도의 통신망을 통해 상기 무선통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서, A wireless communication system comprising a macro base station connected to a wireless communication network to manage a terminal and a home base station connected to the wireless communication network through a separate communication network to manage the terminal. 별도의 제어용 무선 채널을 통해 망 운용을 위한 제어 신호를 자신이 관리하는 단말기 및 상기 가정용 기지국에 제공하는 매크로 기지국과; A macro base station providing the terminal and the home base station with a control signal for managing the network through a separate control wireless channel; 상기 매크로 기지국으로부터 제어 신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국 및 자신이 관리하는 단말기에 제공하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.And a home base station receiving a control signal from the macro base station to determine an operation state and providing a control signal for network operation to the macro base station and a terminal managed by the macro base station through the control wireless channel. 청구항 1에 있어서, 상기 가정용 기지국은 옥외용 안테나를 더 포함하는 것인 무선 통신 시스템.The wireless communication system of claim 1, wherein the home base station further comprises an outdoor antenna. 청구항 1에 있어서, 상기 별도의 제어용 무선 채널은 데이터 채널과 구분되며 시분할, 주파수 분할, 코드 분할, 안테나 분할을 포함하는 다원접속 방식의 중 하나의 접속 방식을 이용하는 것인 무선 통신 시스템.The wireless communication system of claim 1, wherein the separate control wireless channel is separated from a data channel and uses one of a multiple access scheme including time division, frequency division, code division, and antenna division. 청구항 1에 있어서, 상기 가정용 기지국으로부터 수신한 제어 신호를 상기 매크로 기지국을 통해 수신하여, 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 필요한 정보를 상기 매크로 기지국에 제공하는 상기 무선 통신망에 구성된 망 제어기를 더 포함하는 무선 통신 시스템.The macro base station of claim 1, wherein the control signal received from the home base station is received through the macro base station, and information necessary for performing at least one or more functions of interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity control is provided to the macro base station. A wireless communication system further comprising a network controller configured to provide the wireless communication network. 청구항 1에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 가정용 기지국으로부터 수신한 제어 신호를 근거로 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 필요한 가정용 기지국 제어 신호를 생성하여 상기 제어용 무선 채널을 통해 전송하는 것인 무선 통신 시스템.The method of claim 1, wherein the macro base station generates a home base station control signal required to perform at least one or more of the functions of interference control, handover, cooperative communication, base station capacity control based on the control signal received from the home base station; A wireless communication system for transmitting over a control wireless channel. 청구항 1에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신 및 가정용 기지국이 관리하는 단말들과 상기 가정용 기지국에 동기 신호와 자원 할당 정보 및 제어 신호를 다운 링크를 통해 제공하고, 업 링크를 통해 단말이나 가정용 기지국이 제공하는 제어 신호를 수신하는 것인 무선 통신 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the macro base station provides a synchronization signal, resource allocation information, and a control signal to terminals managed by the home base station and the home base station through the control radio channel through the downlink, and through the uplink. A wireless communication system for receiving a control signal provided by a terminal or a home base station. 청구항 1에 있어서, 상기 가정용 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 정보를 수신하여 망 운용에 반영하고, 자신이 관리하는 단말의 제어에 필요한 신호를 다운 링크를 통해 단말에 제공하며, 업 링크를 통해 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 매크로 기지국에 필요한 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.The method of claim 1, wherein the home base station receives the information provided from the macro base station through the control wireless channel to reflect the network operation, and provides a signal necessary for the control of the terminal managed by the terminal to the terminal through the downlink And receiving a control signal from the terminal through an uplink and providing the necessary control signal to the macro base station. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 매크로 기지국과 가정용 기지국 및 단말은 상기 매크로 기지국이 제공하는 자원 할당 정보에 따라 공통의 제어 신호 송수신 타이밍을 가지는 무선 통신 시스템.The wireless communication system of claim 6 or 7, wherein the macro base station, the home base station, and the terminal have a common control signal transmission / reception timing according to resource allocation information provided by the macro base station. 청구항 1에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 상기 가정용 기지국과 동기화하기 위한 별도의 동기 신호 및 제어 신호를 제공하며, 상기 가정용 기지국은 자신이 관리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.The home base station of claim 1, wherein the macro base station provides a synchronization signal and resource allocation information for a terminal managed by the user through a control wireless channel, and a separate synchronization signal and control signal for synchronizing with the home base station. Is to provide a synchronization signal and resource allocation information and a control signal for the terminal it manages. 청구항 9에 있어서, 상기 매크로 기지국은 다운 링크를 통해 상기 가정용 기 지국에 제어 신호를 제공하고, 상기 가정용 기지국은 업 링크를 통해 상기 매크로 기지국에 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.10. The system of claim 9 wherein the macro base station provides a control signal to the home base station via a downlink and the home base station provides a control signal to the macro base station via an uplink. 무선 통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 매크로 기지국과 상기 매크로 기지국에 의해 관리되면서 단말기를 관리하는 중계기와, 별도의 통신망을 통해 상기 무선통신망과 연결되어 단말기를 관리하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서, The wireless communication system includes a macro base station connected to a wireless communication network to manage a terminal, a repeater managing a terminal while being managed by the macro base station, and a home base station connected to the wireless communication network through a separate communication network to manage the terminal. In 별도의 제어용 무선 채널을 통해 망 운용을 위한 제어 신호를 자신이 관리하는 단말기, 중계기 및 가정용 기지국 중 하나 이상에 제공하는 매크로 기지국과; A macro base station providing a control signal for network operation to at least one of a terminal, a repeater, and a home base station through which a separate control wireless channel is operated; 상기 매크로 기지국으로부터 제어신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말 및 가정용 기지국에 제공하는 중계기와; A repeater for receiving a control signal from the macro base station to determine an operation state and providing a control signal for network operation to a terminal and a home base station managed by the user through the control wireless channel; 상기 매크로 기지국 또는 중계기로부터 제어 신호를 수신하여 동작 상태를 결정하고 망 운용을 위한 제어 신호를 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말, 그리고 상기 중계기 또는 매크로 기지국에 제공하는 가정용 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.Receiving a control signal from the macro base station or repeater to determine an operation state and a wireless base station that the terminal itself manages the control signal for network operation through the control wireless channel, and the home base station to provide the repeater or macro base station Communication system. 청구항 11에 있어서, 상기 가정용 기지국은 옥외용 안테나를 더 포함하는 것 인 무선 통신 시스템. 12. The wireless communication system of claim 11, wherein the home base station further comprises an outdoor antenna. 청구항 11에 있어서, 상기 별도의 제어용 무선 채널은 데이터 채널과 구분되며, 시분할, 주파수 분할, 코드 분할, 안테나 분할을 포함하는 다원접속 방식 중 하나의 통신 방식을 이용하는 것인 무선 통신 시스템.The wireless communication system of claim 11, wherein the separate control wireless channel is separated from a data channel and uses one of a multiple access scheme including time division, frequency division, code division, and antenna division. 청구항 11에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 가정용 기지국으로부터 직접 또는 상기 중계기를 통해 수신한 제어 신호를 근거로 간섭 제어, 핸드 오버, 협력 통신, 기지국 용량 조절 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 필요한 가정용 기지국 제어 신호를 생성하여 상기 제어용 무선 채널을 통해 직접 또는 상기 중계기를 통해 전송하는 것인 무선 통신 시스템.The home base station according to claim 11, wherein the macro base station is required to perform at least one or more functions of interference control, handover, cooperative communication, and base station capacity adjustment based on a control signal received from the home base station or directly through the repeater. Generating a control signal and transmitting the control signal directly through the control wireless channel or through the repeater; 청구항 11에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신, 중계기 및 가정용 기지국이 관리하는 단말들과 중계기 및 가정용 기지국에 동기 신호와 제어 신호에 대한 자원 할당 정보 및 제어 신호를 다운 링크를 통해 제공하고, 업 링크를 통해 단말이나 중계기 또는 가정용 기지국이 제공하는 제어 신호를 수신하는 것인 무선 통신 시스템.The method according to claim 11, wherein the macro base station through the control radio channel, the resource allocation information and control signal for the synchronization signal and the control signal to the terminals, the repeater and the home base station managed by itself, the repeater and the home base station through the downlink And receiving a control signal provided by a terminal, a repeater, or a home base station through an uplink. 청구항 11에 있어서, 상기 중계기는 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 정보를 수신하여 망 운용에 반영하고, 자신이 관리하는 단말의 제어에 필요한 신호를 다운 링크를 통해 단말에 제공하며, 업 링크를 통해 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 가정용 기지국으로부터 제어 신호를 수신하여 상기 매크로 기지국에 필요한 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.The apparatus of claim 11, wherein the repeater receives information provided from the macro base station through the control wireless channel and reflects the information provided to the network in operation, and provides a signal necessary for controlling the terminal managed by the terminal to the terminal through a downlink. Receiving a control signal from a terminal through an uplink, and receiving a control signal from a home base station to provide a control signal to the macro base station. 청구항 11에 있어서, 상기 가정용 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 정보를 수신하여 망 운용에 반영하고, 자신이 관리하는 단말의 제어에 필요한 신호를 다운 링크를 통해 단말에 제공하며, 업 링크를 통해 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 망 운용에 필요한 제어 신호를 상기 매크로 기지국에 직접 또는 상기 중계기에 제공하는 것인 무선 통신 시스템.The apparatus of claim 11, wherein the home base station receives information provided from the macro base station through the control wireless channel and reflects the information to the network operation, and provides a signal necessary for controlling the terminal managed by the terminal to the terminal through the downlink. And receiving a control signal from a terminal through an uplink and providing a control signal necessary for operating the network directly to the macro base station or to the repeater. 청구항 11에 있어서, 상기 매크로 기지국은 상기 제어용 무선 채널을 통해 자신이 관리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 상기 중계기와 동기화하기 위한 별도의 동기 신호 및 제어 신호를 제공하며, 상기 중계기는 자신이 관 리하는 단말에 대한 동기 신호와 자원 할당 정보 및 상기 가정용 단말과 동기화하기 위한 별도의 동기 신호 및 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.The apparatus of claim 11, wherein the macro base station provides a synchronization signal and resource allocation information for a terminal managed by the macro base station through the control wireless channel, and a separate synchronization signal and a control signal for synchronizing with the repeater. And a separate synchronization signal and control signal for synchronizing with the home terminal. 청구항 18에 있어서, 상기 매크로 기지국은 다운 링크를 통해 상기 가정용 기지국에 제어 신호를 제공하고, 상기 가정용 기지국은 업 링크를 통해 상기 중계기에 제어 신호를 제공하고, 상기 중계기는 업 링크를 통해 상기 매크로 기지국에 제어 신호를 제공하는 것인 무선 통신 시스템.19. The apparatus of claim 18, wherein the macro base station provides a control signal to the home base station over a downlink, the home base station provides a control signal to the repeater over an uplink, and the repeater provides the macro base station over an uplink. Providing a control signal to the wireless communication system.
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