KR20100002044A

KR20100002044A - 매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 위한 펨토셀 탐색 방법

Info

Publication number: KR20100002044A
Application number: KR1020080100230A
Authority: KR
Inventors: 김원익; 임광재; 장성철; 진성근; 현 이; 윤철식
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-10-13
Publication date: 2010-01-06
Also published as: US20110105129A1; US8326304B2; KR101018853B1

Abstract

본 발명은 매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 위한 펨토셀 탐색 방법에 관한 것이다.

본 발명은 하나의 매크로셀에 수 많은 펨토셀들이 중첩되어 있는 환경에서, 매크로셀에 접속되어 있는 단말이 펨토셀을 탐색하는 방법에 관한 것으로, 매크로셀에서 단말로 방송하는 이웃 셀 리스트의 크기를 최소화할 수 있도록 더미 프리앰블을 이용하여 펨토셀을 탐색하도록 한다.

따라서, 본 발명은 매크로셀이 전송하는 기지국 공시(MOB_NBR_ADV: Mobile Neighbor Advertisement) 메시지 내에 이웃 펨토셀 리스트를 배제하여, MAC 오버헤드를 최소화할 수 있으며, 단말은 매크로셀의 전용 심볼 내 펨토 셀 더미 프리앰블만을 확인하여, 최소의 스캐닝 부하로 펨토셀을 탐색할 수 있다.

펨토셀, femto-cell, 셀 탐색, 핸드오버, 더미 프리앰블, 전용 심볼, 기지국 공시 메시지

Description

매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 위한 펨토셀 탐색 방법{Femto cell search method for macro to femto handover}

본 발명은 펨토셀 탐색 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게 매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 수행하기 위하여 펨토셀을 탐색하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-23, 과제명: Wibro Evolution 기술 개발].

펨토셀(Femto-cell)이란 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국 즉, 낮은 출력을 갖는 초소형 기지국을 의미하며, 사용자에게 이동 전화와 인터넷을 연결하여 유무선 융합 서비스를 제공한다. 통상 펨토셀에서의 서비스 영역은 반경 20m 내외가 된다. 펨토셀은 매크로셀(macro-cell)의 커버리지가 미치지 못하는 실내의 통화 품질을 향상시키거나 과부하 지역의 매크로셀 부하를 분담하는 역할을 수행하며, 사용자 입장에서는 통신 비용 절감등과 같은 장점을 갖는다.

펨토셀은 자동 셀구성(automatic self-configuration)과 같은 특화된 기술을 사용하며, IP 주소 구성 및 보안 구성 뿐만 아니라 자동 네트워크 플래닝(automatic network planning) 기능을 통해 매크로셀과 펨토셀간의 간섭 문제등을 해결하고 있다. 이때, 자동 셀구성을 위해서 펨토셀은 초기화 시 혹은 주기적으로 탐지 모드(sniffer mode)로 동작할 수 있어야 한다. 탐지 모드로서의 동작은 주변 매크로셀과 펨토셀을 검색할 수 있는 단말과 같은 역할을 수행하여 이웃 셀 리스트(neighbor cell list) 생성이나 저전력 제어(Power saving control) 및 주파수 등을 설정하고 이웃 매크로 셀과 이러한 정보들을 공유할 수 있다.

기존에 매크로셀만 존재하는 셀룰라 시스템에서 매크로 셀은 이웃 셀 리스트(예를 들어, 셀 아이디, 주파수 인덱스, 프리앰블 인덱스 등)와 같은 스캐닝 정보를 기지국 공시(MOB_NBR_ADV: Mobile Neighbor Advertisement) 메시지에 포함시켜 단말로 방송한다. 따라서 단말이 매크로셀 전체를 스캐닝을 하지 않고도 이웃 매크로 셀들을 탐색할 수 있도록 지원한다. 즉, 이웃 셀 리스트에 없는 주파수와 프리앰블은 배제시킴으로써, 불필요한 스캐닝 부하를 줄일 수 있다.

그러나, 이와 같은 방법을 매크로셀과 펨토셀이 중첩된 환경에 적용한다면, 매크로셀은 이웃 매크로 셀 정보뿐만 아니라 중첩되어 있는 이웃 펨토셀의 스캐닝 정보(예를 들어, 셀 아이디, 주파수 인덱스, 프리앰블 인덱스 등)를 기지국 공시 메시지에 포함시켜 단말로 방송함으로써, 이웃 매크로셀 뿐만아니라 이웃 펨토셀까지 탐색할 수 있도록 지원해야 한다.

펨토셀의 커버리지는 매우 작기 때문에, 하나의 매크로셀 내에는 수많은 펨토셀들이 존재할 수 있다. 따라서 종래의 방법으로 이웃 매크로셀과 이웃 펨토셀 리스트를 모두 단말로 방송하게 된다면, 이에 대한 정보량(MAC overhead)이 급격히 증가하게 된다. 또한, 단말이 매크로셀로부터 이웃 매크로셀과 이웃 펨토셀 리스트를 모두 수신한다 하더라도, 단말이 리스트내의 모든 이웃 매크로셀과 이웃 펨토셀들을 스캔함에 따라 스캐닝 지연 시간과 전력 소비량이 증가된다. 특히, 펨토셀이 간섭을 고려하여 매크로셀과는 다른 주파수를 사용한다면, 단말의 셀탐색 부하는 더욱 증가한다.

따라서, 본 발명은 매크로셀이 단말들에 방송하는 이웃 펨토셀 리스트의 정보량을 최소화하면서도 단말의 펨토셀 탐색 부하를 최소화할 수 있는, 매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 위한 펨토셀 탐색 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 제1 기지국에 따른 셀과 복수의 제2 기지국에 따른 복수의 셀이 중첩된 환경에서, 단말이 제2 기지국을 탐색하는 방법은,

상기 제1 기지국으로부터 방송되는 메시지를 수신하여, 상기 복수의 제2 기지국에 대한 더미 프리앰블 정보를 확인하는 단계; 미리 설정된 전용 심볼을 통해 상기 복수의 제2 기지국에서 방송되는 복수의 더미 프리앰블을 수신하는 단계; 및 상기 복수의 더미 프리앰블로부터 수신 신호 전력을 측정하고, 측정 결과에 따라 후보 기지국을 탐색하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 제1 기지국에 따른 셀과 복수의 제2 기지국에 따른 복수의 셀이 중첩된 환경에서의 탐색 방법은,

상기 제2 기지국에서 상기 단말로 더미 프리앰블을 방송할 때 사용할 전용 심볼을 할당하는 단계; 상기 단말로 상기 복수의 제2 기지국에 의해 생성된 복수의 셀에 대한 셀 ID, 주파수 인덱스 및 프리앰블 인덱스 중 하나 이상의 정보를 포함 하는 메시지를 방송하는 단계; 상기 제2 기지국에서 방송한 더미 프리앰블을 수신한 상기 단말로부터 셀 ID를 포함한 펨토셀 정보 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 미리 저장한 이웃 펨토셀 리스트 중 상기 셀 ID가 포함된 이웃 펨토셀 리스트를 펨토셀 정보 응답 메시지에 포함하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.

전술한 실시예에 따르면, 매크로셀이 전송하는 기지국 공시 메시지 내에 이웃 펨토셀 리스트를 배제하여, MAC 오버헤드를 최소화할 수 있다.

또한, 단말은 매크로셀의 전용 심볼 내 펨토 셀 더미 프리앰블만을 확인하여, 최소의 스캐닝 부하로 펨토셀을 탐색할 수 있다.

또한, 전용 심볼의 사용시 수신 신호 전력 세기 정보를 토대로 전용 심볼을 선점하기 때문에, 펨토셀 더미 프리앰블들간의 간섭을 최소화할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 매크로셀의 하향링크 전송 프레임 구조 내에 주기적인 펨토셀 더미 프리앰블(femto-cell dummy preamble) 전송을 위한 하나 이상의 전용 심볼(dedicated symbol)을 할당한다. 단말은 매크로셀 내 정해진 하나 이상의 전용 심볼만을 주기적으로 스캔함으로써, 매크로셀과 다른 운용 주파수를 사용하는 펨토셀을 탐색할 수 있도록 한다. 여기서 펨토셀 혹은 매크로셀을 탐색한다는 의미는 펨토셀 혹은 매크로셀을 형성하는 기지국을 탐색하는 것을 의미하나, 설명의 편 의상 펨토셀 혹은 매크로셀이라 한다.

이를 통해 매크로셀과 펨토셀의 주파수가 서로 다른 경우, 단말은 이웃 펨토셀 리스트 없이도 주파수를 변환하지 않고도 펨토셀을 탐색할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 펨토셀의 더미 프리앰블은 일반적인 프리앰블과 동일하나, 프레임 구조에서 프리앰블 이외의 부가적인 정보가 이어지지 않는 단순히 펨토셀 ID와 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값을 획득하기 위한 프리앰블을 의미한다.

이하 도면을 참조로 하여 매크로셀에서 펨토셀로 핸드오프하는 단말을 위한 펨토셀 탐색 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매크로셀과 펨토셀이 중첩되어 있는 환경을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 실시예에서는 매크로셀의 제1 기지국과 펨토셀의 제2 기지국간의 주파수 재사용 인자에 따라 크게 두 가지 방식으로 구성될 수 있다. 첫 번째 방식은 매크로셀과 펨토셀의 주파수가 서로 다른 경우 즉, 주파수 재사용인자가 1보다 큰 경우이다. 그리고 두 번째 방식은 매크로셀과 펨토셀의 주파수가 서로 같은 경우 즉, 주파수 재사용인자가 1인 경우이다.

도 1은 전자의 경우 즉, 매크로셀과 펨토셀의 주파수가 서로 다른 경우에 대하여 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 주파수를 사용하는 제1 기지국(200)의 매크로셀 내에는 제2 주파수를 사용하는 다수의 제2 기지국(300)들 즉, 펨토셀들이 존재 한다. 제1 기지국(200)은 단말(100)에 이웃 매크로셀 리스트를 기지국 공시 메시지를 통해 알린다. 또한, 매크로셀과 펨토셀간에 사전에 정의된 심볼을 이용하여 펨토셀이 펨토셀 리스트를 기지국 공시 메시지를 통해 단말(100)에 방송한다. 단말(100)은 제1 기지국(200)과 다수의 펨토셀(300)로부터 수신한 기지국 공시 메시지를 통해 자신이 위치한 셀의 이웃 매크로셀과 펨토셀 정보를 확인할 수 있다.

다음은 매크로셀과 펨토셀의 주파수가 서로 다른 첫 번째 경우와 서로 같은 두 번째 경우의 하향링크 프레임 전송 구조에 대하여 도 2a 내지 도 3b를 참조로 설명하기로 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이다.

도 2a 및 도 2b는 매크로셀에서 사용되는 주파수와 펨토셀에서 사용되는 주파수가 서로 같은 경우 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 것으로써, 도 2a는 일반적인 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 전송 구조를, 도 2b는 주기적인 더미 프리앰블 전송 시간마다 변환되는 하향링크 전송 구조를 나타낸 예시도이다.

매크로셀은 자신의 운용 주파수(operation frequency)(Freq-1)내 프레임 구조에서 주기적으로 펨토셀의 더미 프리앰블 전송을 위한 전용 심볼(Freq-2)을 할당한다. 각 주기마다 한번씩 도 2b에 도시한 바와 같이 하향링크 전송 프레임 구조를 가지며, 그 외에는 도 2a에 도시한 바와 같이 일반적인 하향링크 전송 프레임 구조를 갖는다.

이때, 전용 심볼이 할당되는 주기는 시스템 성능에 따라 그 값이 결정된다. 여기서 더미 프리앰블이라 함은, 펨토셀들을 형성하는 제2 기지국들이 자신들의 존재를 단말에 알리기 위해 방송하는 프리앰블로서, 더미 프리앰블을 수신함으로써 단말은 신호 세기(Signal strength)를 확인할 수 있기 때문에, 제2 기지국으로의 핸드오버 여부를 결정할 수도 있다.

그리고 전용 심볼은 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 제1 기지국(200)이 임의의 특정 심볼로 설정할 수도 있고, 매크로셀과 펨토셀 사이에 협의에 의해 결정될 수도 있다. 만약 제1 기지국(200)이 임의의 특정 심볼을 설정할 경우, 펨토셀은 매크로셀에서 할당한 전용 심볼 정보(전용 심볼 타이밍 정보, 주기값 등을 포함)를 백본망을 통해 매크로셀로부터 획득한다.

단말(100)은 매크로셀의 제1 기지국(200)이 방송하는 전용 심볼 정보가 포함된 기지국 공시 메시지를 수신함으로써 전용 심볼 정보를 획득할 수 있다. 이때 단말(100)은 펨토셀(300)이 어느 시점에 더미 프리앰블을 방송하는지에 대해 미리 알고 있어야 한다.

펨토셀은 주기적으로 할당된 전용 심볼 타이밍에 맞춰 무선 주파수를 자신의 운용 주파수(Freq-2)에서 매크로셀의 운용주파수(Freq-1)로 변환한 후, 전용 심볼 내에서 더미 프리앰블을 단말(100)로 방송하고 펨토셀의 운용주파수(Freq-2)로 다시 변환한다. 따라서, 펨토셀에서는 주파수 변환 시 주파수 변환 지연 시간(frequency switching delay)이 발생할 수 있으며, 소요되는 지연 시간만큼 펨토셀의 심볼(예를 들어 Symbol N, Symbol N-1, Symbol N-3, Symbol N-4)들이 주파수 변환에 사용될 수 있다.

매크로셀 내에 있는 단말(100)은 펨토셀을 탐색하기 위하여, 해당 매크로셀의 주파수(Freq-1) 내에서 전용 심볼 타이밍에 더미 프리앰블의 스캐닝을 수행한다. 이때, 펨토셀들의 더미 프리앰블이 탐지되고, 매크로셀에서 펨토셀로의 핸드오버를 위한 트리거링 조건(예를 들어, 신호 세기 등)에 부합하는 펨토셀들이 선택된다면, 해당 더미 프리앰블로부터 펨토셀들의 ID를 획득한다. 그리고 획득한 펨토셀들의 ID가 포함된 펨토셀 정보 요청 메시지(MOB_FEMTO_REQ)를 생성하여 서빙 매크로셀의 제1 기지국으로 전송(unicast)한다.

단말(100)로부터 펨토셀 정보 요청 메시지를 수신한 매크로셀은 펨토셀 ID에 부합하는 후보 펨토셀들에 대한 이웃 펨토셀 리스트가 포함된 펨토셀 정보 응답 메시지(MOB_FEMTO_RSP)를 구성하여 단말(100)로 전송한다. 서빙 매크로셀로부터 펨토셀 정보 응답 메시지를 수신한 단말(100)은 이웃 펨토셀 리스트들을 획득하여, 해당 주파수 인덱스와 프리앰블 인덱스를 이용하여 후보 펨토셀들을 다시 스캔한다.

이와 같이 단말(100)은 더미 프리앰블을 통해 펨토셀 인식을 위한 펨토셀 ID와 핸드오버 트리거를 위한 수신 신호 강도 값의 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 단말은 매크로셀과 단방향 송수신 방식을 통해 후보 펨토셀 리스트를 획득하고, 핸드오버를 위한 타겟 펨토셀만을 다시 스캔한다.

따라서, 단말(100)이 펨토셀을 탐색하기 위해서는 매크로셀의 운용 주파수 영역에서 미리 정해진 전용 심볼만 스캔하면 되기 때문에, 기존과 같이 단말이 주파수 인덱스와 프리앰블 인덱스에 따라 펨토셀들을 스캔해야 하는 부담을 최소화할 수 있다. 또한, 매크로셀에서 방송하는 기지국 공시 메시지에서 이웃 펨토셀들에 대한 스캐닝 정보를 배제할 수 있기 때문에, MAC 오버헤드를 최소화할 수 있다.

다음 본 발명의 제2 실시예에 따른 즉, 매크로셀과 펨토셀의 운용 주파수가 같은 경우를 설명하기로 한다. 도 3a는 일반적인 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 전송 프레임 구조를 나타내었으며, 도 3b는 주기적인 더미 프리앰블 전송 시간마다 변환되는 하향링크 전송 프레임 구조를 나타내었다.

본 발명의 제2 실시예의 전송 프레임 구조와 운용 방법은 제1 실시예와 동일하다. 그러나, 제2 실시예에서는 매크로셀과 펨토셀의 운용 주파수가 동일하기 때문에, 펨토셀에서 더미 프리엠블을 전송하기 위한 주파수 변환을 수행하지 않아도 된다. 따라서, 주파수 변환 지연 시간이 발생하지 않는다.

이상에서 도 2a 내지 도 3b에서 설명한 바와 같이 매크로셀 내에 위치한 다수의 펨토셀들이 하나의 전용 심볼 내에서 더미 프리앰블을 전송한다면, 인접한 펨토셀들의 더미 프리앰블간 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 일반적인 방법에 따른 복수의 더미 프리앰블간 간섭 문제에 대하여 도 4를 참조로, 본 발명의 실시예에 따라 도 5를 통해 복수의 더미 프리앰블간 간섭을 최소화할 수 있는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 일반적인 더미 프리앰블간 간섭 문제를 나타낸 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 더미 프리앰블을 위해 하나의 전용 심볼만이 할당된 경우, 서로 인접한 펨토셀들의 더미 프리앰블간 간섭이 발생한다. 즉, 펨토셀 더미 프리앰블 전송을 위해 매크로셀의 운용 주파수 내 하나의 전용 심볼(Symbol 2)만 할당한다면, 서로 인접한 펨토셀 1, 펨토셀 2 및 펨토셀 3이 더미 프리앰블을 하나의 전용 심볼 타이밍에 동시에 전송했을 때 더미 프리앰블들간 간섭이 발생할 수 있다.

따라서 도 5에 도시한 바와 같이, 펨토셀의 더미 프리앰블 전송을 위한 전용 심볼을 여러 개 할당하여 인접한 펨토셀들이 서로 다른 전용 심볼로 더미 프리앰블을 전송하여 간섭을 피하도록 한다. 도 5는 본 발명의 실싱에 따른 더미 프리앰블간 간섭을 최소화하기 위한 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이다.

이웃 펨토셀들간 서로 다른 전용 심볼을 할당하기 위하여, 펨토셀은 초기화시 탐지 모드로 동작하여 이웃 펨토셀들을 스캔한다. 그리고 탐색된 이웃 펨토셀들과 백본망을 통해 전용 심볼 할당을 위한 협상을 수행한다. 즉, 수행하기 전에 먼저 이웃 펨토셀들이 사용하지 않는 전용 심볼을 사용하고, 만약 모든 전용 심볼들이 선점되어 있다면 수신 신호 강도가 가장 낮은 이웃 펨토셀의 전용 심볼을 공유하여 사용함으로써, 더미 프리앰블간 간섭을 최소화하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 매크로셀에 위치한 단말의 펨토셀 탐색 방법에 대하여 도 6을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 탐색 방법에 대한 흐름도이다.

본 발명의 실시예에서는 펨토셀에 위치하는 제2 기지국(300)이 매크로셀에 위치하는 제1 기지국(200)의 영역 내에 다수 존재한다고 가정하며, 매크로셀과 펨토셀에서 사용되는 주파수가 서로 다른 주파수라고 가정한다. 도 6에서는 제2 기지 국을 하나만 표시하였으나, 이것이 제2 기지국이 하나만 존재함을 의미하는 것은 아니다.

도 6에 도시된 바와 같이, 매크로셀에 위치하는 제1 기지국(200)은 펨토셀에 위치하는 제2 기지국(300)들이 더미 프리앰블을 방송할 수 있도록 임의의 주기마다 전용 심볼을 할당한다(S100). 본 발명의 실시예에서는 제1 기지국(200)이 임의로 전용 심볼을 할당하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고, 인접한 펨토셀간에 간섭이 발생하지 않는다는 가정 하에 설명하기로 한다.

제1 기지국(200)은 할당한 전용 심볼을 통해 기지국 공시 메시지를 방송한다(S110). 기지국 공시 메시지는 더미 프리앰블을 위한 전용 심볼 정보뿐만 아니라, 셀 ID, 주파수 인덱스, 프리앰블 인덱스 등의 정보를 포함하여 단말(100)에 제2 기지국에서 언제 더미 프리앰블을 방송하는지에 대한 정보 등을 포함한다.

단말(100)은 제1 기지국(200)으로부터 방송되는 기지국 공시 메시지를 수신하여, 제2 기지국(300)들의 펨토셀에 대한 전용 심볼 정보를 수집한 후, 지속적으로 제1 기지국(200)과 통신을 수행한다. 그리고 나서 제1 기지국(200)에 의해 설정된 임의의 주기가 되면 제2 기지국(300)들은 매크로셀의 운용 주파수로 주파수 변환을 수행하고(S120), 제1 기지국(200)에서 할당한 전용 심볼에 각각 더미 프리앰블을 방송한다(S130).

그리고 나서 매크로셀의 운용 주파수로 주파수 변환한 것을 펨토셀의 운용 주파수로 재 변환한다. 여기서 더미 프리앰블은 일반적인 프리앰블과 동일하다고 볼 수 있으나, 프레임 구조에서 프리앰블 이외의 부가적인 정보가 이어지지 않은, 단순히 단말이 더미 프리앰블을 방송한 펨토셀의 펨토셀 ID와 수신 신호 강도 값만 획득하기 위한 프리앰블을 의미한다.

제2 기지국(300)들에서 각각 방송되는 복수의 더미 프리앰블을 수신한 단말(100)은, 더미 프리앰블을 통해 트리거링 조건에 부합한지 여부를 판단한다(S150). 트리거링 조건의 부합 여부를 판단하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 더미 프리앰블을 수신한 때의 수신 신호 강도 값을 획득하여 부합 여부를 판단하는 것으로 설명하기로 한다.

단말(100)은 자신이 수신한 복수의 더미 프리앰블의 수신 신호 강도 값이 미리 정의한 기준치보다 큰 더미 프리앰블이 존재하는지 확인하고 존재하는 경우, 단말은 수신 신호 강도 값이 큰 더미 프리앰블 내의 펨토셀 ID를 수집하여 제1 기지국(200)에 펨토셀 정보 요청 메시지를 생성한다(S160). 그러나 복수의 더미 프리앰블중 어느 프리앰블도 수신 신호 강도 값이 미리 정의한 기준치보다 작다면, 펨토셀로의 핸드오프를 수행하지 않는다.

S170 단계에서 단말(100)로부터 펨토셀 정보 요청 메시지를 수신한 제1 기지국(200)은 펨토셀 정보 요청 메시지에 포함된 펨토셀 ID들을 획득한다. 그리고, 획득한 펨토셀 ID들에 대한 이웃 펨토셀 리스트가 포함된 펨토셀 정보 응답 메시지를 생성하여(S180), 단말(100)에 전송한다(S190).

제1 기지국(200)으로부터 펨토셀 정보 응답 메시지를 수신한 단말(100)은 펨토셀 정보 응답 메시지 내의 이웃 펨토셀 리스트를 획득하여 해당 펨토셀 리스트의 주파수 인덱스와 프리앰블 인덱스를 이용하여 후보 기지국들을 재 탐색한다(S200). 여기서 후보 기지국들을 재 탐색하는 방법은 일반적으로 수행되는 핸드오프를 위한 기지국 탐색 방법과 동일하다.

만약 매크로셀과 펨토셀에서 사용하는 주파수가 동일한 경우라면, S120 단계와 S140 단계에서의 주파수 변환 단계는 수행되지 않는다. 또한, 펨토셀들간 간섭이 발생하는 경우, S100 단계에서 제1 기지국(200)이 전용 심볼을 여러개 할당한다. 그리고, S130 단계에서 제2 기지국들이 더미 프리앰블이 방송할 때 서로 다른 전용 심볼을 이용하여 더미 프리앰블을 방송하여 간섭을 피하도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이다

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이다.

도 5는 본 발명의 실싱에 따른 더미 프리앰블간 간섭을 최소화하기 위한 매크로셀과 펨토셀의 하향링크 프레임 전송 구조를 나타낸 예시도이다.

Claims

제1 기지국에 따른 셀과 복수의 제2 기지국에 따른 복수의 셀이 중첩된 환경에서, 단말이 제2 기지국을 탐색하는 방법은,

상기 제1 기지국으로부터 방송되는 메시지를 수신하여, 상기 복수의 제2 기지국에 대한 더미 프리앰블 정보를 확인하는 단계;

미리 설정된 전용 심볼을 통해 상기 복수의 제2 기지국에서 방송되는 복수의 더미 프리앰블을 수신하는 단계; 및

상기 복수의 더미 프리앰블로부터 수신 신호 전력을 측정하고, 측정 결과에 따라 후보 기지국을 탐색하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 기지국으로부터 방송되는 메시지는 상기 전용 심볼에 대한 정보, 상기 복수의 제2 기지국에 의해 생성된 복수의 셀에 대한 셀 ID, 주파수 인덱스 및 프리앰블 인덱스 중 하나 이상의 정보를 포함하는 탐색 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 더미 프리앰블로부터 상기 복수의 더미 프리앰블을 방송한 복수의 제2 기지국의 각각의 셀 ID 및 수신 신호 강도 값을 획득하는 탐색 방법.
제3항에 있어서,

상기 후보 기지국을 탐색하는 단계는,

상기 복수의 더미 프리앰블 중 수신 신호 전력이 미리 설정해 놓은 기준치보다 큰 더미 프리앰블이 존재하는지 판단하는 단계;

상기 기준치보다 큰 더미 프리앰블이 존재하면, 상기 기준치보다 큰 더미 프래임블을 방송한 제2 기지국에 대한 정보를 상기 제1 기지국에 요청하는 단계;

상기 제1 기지국으로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 수신 신호 전력이 큰 더미 프리앰블들의 제2 기지국을 후보 기지국으로 설정하는 단계; 및

상기 후보 기지국을 탐색하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제4항에 있어서,

상기 제2 기지국에 대한 정보를 상기 제1 기지국에 요청하는 단계는,

상기 더미 프리앰블로부터 획득한 셀 ID를 포함하는 펨토셀 정보 요청 메시지를 생성하여 상기 제1 기지국에 요청하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제4항에 있어서,

상기 후보 기지국으로 설정하는 단계는,

상기 제1 기지국으로부터 상기 기준치보다 큰 더미 프리앰블을 방송한 제2 기지국에 대한 이웃 팸토셀 리스트를 포함하는 펨토셀 정보 응답 메시지를 수신하는 단계

를 더 포함하는 탐색 방법.
제1 기지국에 따른 셀과 복수의 제2 기지국에 따른 복수의 셀이 중첩된 환경에서 제1 기지국은,

상기 제2 기지국에서 상기 단말로 더미 프리앰블을 방송할 때 사용할 전용 심볼을 할당하는 단계;

상기 단말로 상기 복수의 제2 기지국에 의해 생성된 복수의 셀에 대한 셀 ID, 주파수 인덱스 및 프리앰블 인덱스 중 하나 이상의 정보를 포함하는 메시지를 방송하는 단계;

상기 제2 기지국에서 방송한 더미 프리앰블을 수신한 상기 단말로부터 셀 ID를 포함한 펨토셀 정보 요청 메시지를 수신하는 단계; 및

미리 저장한 이웃 펨토셀 리스트 중 상기 셀 ID가 포함된 이웃 펨토셀 리스트를 펨토셀 정보 응답 메시지에 포함하여 상기 단말로 전송하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제7항에 있어서,

상기 전용 심볼을 할당하는 단계에서 상기 제2 기지국은,

상기 제1 기지국으로부터 상기 할당된 전용 심볼에 대한 정보를 백본망을 통해 획득하여 확인하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 사용하는 주파수가 다르면 상기 제2 기지국은,

상기 제1 기지국에서 사용하는 운용 주파수로 주파수 변환을 수행하는 단계;

상기 제1 기지국에 의해 미리 설정된 전용 심볼을 통해 상기 단말로 더미 프리앰블을 방송하는 단계; 및

상기 제1 기지국에서 사용하는 운용 주파수에서 제2 기지국이 사용하는 운용 주파수로 주파수 변환을 수행하는 단계

를 더 포함하는 탐색 방법.
제9항에 있어서,

상기 전용 심볼이 두개 이상인 경우 상기 제2 기지국은,

상기 전용 심볼에 대한 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하여 전용 심볼 정보를 수집하는 단계;

상기 두개 이상의 전용 심볼이 상기 제2 기지국에 인접한 기지국들에 의해 선점되어 있다면, 상기 인접한 기지국들의 수신 신호 강도를 확인하는 단계;

상기 수신 신호 강도를 토대로 가장 낮은 수신 신호 강도를 갖는 인접한 기지국이 선점하고 있는 전용 심볼을 공유하여 상기 단말로 더미 프리앰블을 방송하는 단계

를 포함하는 탐색 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1 기지국은 매크로셀을 형성하는 기지국이고, 상기 제2 기지국은 펨토셀을 형성하는 기지국인 탐색 방법.