KR20100025646A - 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 식별자 구별 방법 및 장치에 관한 것으로서, 소정 영역별로 각 영역 내에 존재하는 큰 셀 각각에 큰 셀만을 구별하는 지시자를 할당하는 과정과, 상기 소정 영역별로 각 영역 내의 작은 셀 각각에 작은 셀을 구별하는 인덱스를 할당하는 과정과, 특정 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀에 할당된 지시자와 상기 특정 작은 셀에 할당된 인덱스를 포함하여 상기 특정 작은 셀의 식별자를 구성하는 과정을 포함하여, 짧은 길이의 식별자를 이용하여 작은 셀들을 구별함으로써, 큰 셀, 작은 셀, 단말 사이에 서로 송수신되는 여러 메시지 중 작은 셀의 네트워크 식별자를 필요로 하는 메시지의 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 특히, 큰 셀과 작은 셀 사이의 연동을 위한 연동 신호 메시지를 구성할 때 메시지 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

펨토 셀(Femto cell), 매크로 셀(Macro cell), 계층적 셀 구조, 셀 식별, 식별자

Description

계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SMALL CELL DISCRIMINATEING IN HIERARCHICAL CELL STRUCTURE WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 셀 커버리지가 다른 통신시스템들이 공존하는 광대역 무선통신 시스템에서 큰 셀의 지시자와 작은 셀의 인덱스를 이용하여 작은 셀을 구별하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

셀룰러(cellular) 방식의 무선통신 시스템에서는 셀 내의 지리적 요건 또는 단말과 기지국 간의 거리 또는 단말의 이동으로 인하여 채널 상태가 열악해지는 경우, 단말과 기지국 간의 통신이 원활하게 수행되지 못하는 현상이 발생한다. 예를 들어, 단말이 사무실 및 가옥과 같은 밀폐된 건물 내에 위치하는 경우, 기지국의 서비스 영역 내에 전파 음영 지역이 형성된다. 따라서, 상기 기지국은 전파 음영 지역에 위치한 단말과 원활한 통신을 수행하지 못하게 된다.

이에 따라, 최근에는 상기 전파 음영 지역의 서비스를 위하여 피코 셀(Pico cell) 개념이 제안되고 있으며, 상기 전파 음영지역의 서비스 문제를 해결하면서 더 높은 수준의 데이터 서비스를 더 많은 사용자에게 제공하기 위한 펨토 셀(Femto-cell) 개념이 제안되고 있다. 상기 피코 셀 및 펨토 셀은 매크로 셀(macro-cell)에 비해 매우 작은 셀 영역을 가지며, 하나의 매크로 셀 영역 내에는 다수의 피코 셀 및 펨토 셀이 설치될 수 있다.

상기와 같이 다수의 셀들로 구성된 무선통신 시스템에서 각각의 셀들은 셀 간 핸드오버 및 무선통신 시스템의 메시지 구성 등을 위해 서로 구별이 가능해야 한다. IEEE 802.16e 시스템에서는 통신 네트워크상에서 각 셀들을 구별할 수 있도록 각각의 셀에 48비트(bit)의 네트워크 식별자를 할당하고 있다.

상기와 같이, 광대역 무선접속 시스템에서는 가능한 많은 셀들을 구별하기 위해서 긴 길이의 네트워크 식별자를 이용하게 되는데, 상기 네트워크 식별자는 단말과 기지국 간에 송수신되는 메시지에 이용되기 때문에, 상기와 같이 긴 길이는 상기 송수신되는 메시지의 오버헤드로 작용한다. 즉, 종래의 시스템에서 각 셀을 식별하기 위한 네트워크 식별자는 가능한 많은 셀들을 구별하기 위해 긴 길이로 구성됨으로써, 그 길이 자체만으로 시스템의 오버헤드로 작용하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 짧은 길이의 식별자로 커버리지가 작은 셀들을 구별하여 시스템의 오버헤드를 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 큰 셀의 지시자와 작은 셀의 인덱스를 이용하여 작은 셀들을 구별하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 식별자 구성 방법은, 소정 영역별로 각 영역 내에 존재하는 큰 셀 각각에 큰 셀만을 구별하는 지시자를 할당하는 과정과, 상기 소정 영역별로 각 영역 내의 작은 셀 각각에 작은 셀을 구별하는 인덱스를 할당하는 과정과, 특정 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀에 할당된 지시자와 상기 특정 작은 셀에 할당된 인덱스를 포함하여 상기 특정 작은 셀의 식별자를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위한 작은 셀의 방법은, 상기 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀의 지시자와 상기 작은 셀의 인덱스를 확인하는 과정과, 상기 확인된 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 해당 노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 요청하는 큰 셀의 방법은, 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 수신하는 과정과, 상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로 상기 작은 셀의 인덱스를 전송하여 해당하는 작은 셀의 네트워크 식별자를 요청하는 과정과, 상기 큰 셀로부터 해당하는 작은 셀의 네트워크 식별자를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 전송하는 큰 셀의 방법은, 다른 큰 셀로부터 특정 작은 셀의 인덱스를 수신하여 네트워크 식별자를 요청받는 과정과, 자신의 셀 영역에 포함된 작은 셀들의 정보를 저장하는 테이블에서 상기 특정 작은 셀의 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하는 과정과, 상기 검색된 네트워크 식별자를 상기 다른 큰 셀로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위한 작은 셀의 장치는, 상기 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀의 지시자와 상기 작은 셀의 인덱스를 확인하는 제어부와, 상기 확인된 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 해당 노드로 전송하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 요청하는 큰 셀의 장치는, 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 수신하고, 상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로부터 해당 작은 셀의 네트워크 식별자를 수신하는 송수신부와, 상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로 작은 셀의 인덱스를 전송하여 작은 셀의 네트워크 식별자를 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 7 견지에 따르면, 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 전송하는 큰 셀의 장치는, 다른 큰 셀로부터 특정 작은 셀의 인덱스를 수신하여 네트워크 식별자를 요청받고, 요청된 네트워크 식별자를 상기 다른 큰 셀로 전송하는 송수신부와, 자신의 셀 영역에 포함된 작은 셀들의 정보를 저장하는 테이블에서 상기 특정 작은 셀의 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀을 포함하는 큰 셀의 지시자와 작은 셀의 인덱스로 구성된 짧은 길이의 식별자를 이용하여 작은 셀들을 구별함으로써, 큰 셀, 작은 셀, 단말 사이에 서로 송수신되는 여러 메시지 중 작은 셀의 네트워크 식별자를 필요로 하는 메시지의 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 특히, 큰 셀과 작은 셀 사이의 연동을 위한 연동 신호 메시지를 구성할 때 메시지 오버헤드를 감소시킬 수 있으며, 짧은 길이의 식별자만으로 작은 셀의 네트워크 식별자를 쉽게 알 수 있으므로 상기 네트워크 식별자의 프리앰블 인덱스나 주파수, 대역 정보를 획득하는데 유리한 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명에서는 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 큰 셀의 지시자와 작은 셀의 인덱스로 구성된 짧은 길이의 식별자를 이용하여 작은 셀들을 구별하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다. 여기서, 상기 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템은 셀 커버리지가 다른 통신 시스템들이 공존하는 무선통신 시스템을 의미한다.

이하 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 셀 커버리지가 서로 다른 매크로 셀(Macro cell)과 펨토 셀(Femto cell)이 공존하는 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다. 이하 설명에서, 매크로 기지국 간에 송수신되는 신호는 유선(backhaul)을 통해 송수신됨을 가정한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 셀은 상기 매크로 셀에 비해 매우 작은 셀 영역을 가짐으로써, 상기 펨토 셀이 임의의 매크로 셀의 가장자리에 존재하더라도 상기 펨토 셀의 영역은 인접한 매크로 셀의 영역 넘어서까지 지속되지 않게 된다. 따라서, 임의의 매크로 셀에 존재하는 펨토 셀의 식별자가 상기 임의의 매크로 셀을 둘러싼 1-tier 매크로 셀들 너머의 어떤 매크로 셀에 존재하는 펨토 셀의 식별자와 동일하더라도 해당 펨토 셀이 어떤 매크로 셀에 존재하는 펨토 셀인지 구별이 가능할 것이다. 예를 들어, 도 2를 참조하여 매크로 셀 M1(200)의 영역 내에 존재하는 펨토 셀 F2(212)의 식별자가 매크로 셀 M8(202)의 영역 내에 존재하는 펨토 셀 F4(216)의 식별자와 동일한 경우를 가정하여 살펴보기로 한다. 이때 F2(212)와 F4(216)의 식별자를 'A'라고 한다. 상기 도 2를 참조하면, 상기 매크로 셀 M1(200)에 접속 중인 단말이 식별자가 'A'인 임의의 펨토 셀로부터의 신호를 수신하여 상기 식별자 'A'를 상기 매크로 셀 M1(200)으로 전송하면, 상기 매크로 셀 M1(200)은 상기 식별자 'A'가 자신의 영역에 위치한 펨토 셀 F2(212)를 나타냄을 알 수 있다. 이는, 상기 매크로 셀 M8(202)의 영역에 존재하는 펨토 셀 F4(216)의 영역은 상기 매크로 셀의 영역보다 상대적으로 작기 때문에 상기 매크로 셀 M1(200)에 접속 중인 단말이 상기 펨토 셀 F4(216)의 신호를 수신할 확률이 매우 작기 때문이다.

상술한 바와 같이, 임의의 매크로 셀에 존재하는 펨토 셀과 상기 임의의 매크로 셀을 기준으로 하여 1-tier 매크로 셀들 너머에 존재하는 펨토 셀은 동일한 식별자를 갖더라도 서로 구별이 가능하다.

따라서, 이하 본 발명에서는 상기 임의의 매크로 셀 영역과 상기 임의의 매크로 셀을 둘러싼 1-tier 매크로 셀들의 영역에 포함된 펨토 셀들만을 구별하는 식별자를 이용하여 시스템상의 모든 펨토 셀들을 구별할 것이다. 예를 들어, 상기 도 2를 참조하면 매크로 셀 M1(200)의 영역과 상기 매크로 셀 M1(200)을 둘러싼 1-tier의 매크로 셀 M2 내지 M7의 영역에 포함된 펨토 셀들을 각각 구별하는 식별자를 이용한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀을 구별하는 식별자 구조를 도시하고 있다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 셀을 구별하는 식별자는 매크로 기지국 지시자(Macro BS indicator)(300)와 펨토 기지국 인덱스(Femto BS index)(302)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 매크로 기지국 지시자(300)는 해당 펨토 셀이 위치한 영역의 매크로 셀을 나타내며, 상기 펨토 기지국 인덱스(302)는 상기 임의의 한 매크로 셀 영역 내에 포함된 펨토 셀들을 구별하기 위해 펨토 셀들의 기지국 각각에 할당된 고유의 인덱스를 나타낸다. 이때, 상기 펨토 셀들을 구별하기 위해 상기 임의의 매크로 셀 영역의 가장자리에 존재하는 펨토 셀의 영역이 미치지 않는 매크로 셀의 범위를 결정하고, 그 범위 내에서 매크로 셀들이 모두 고유한 매크로 기지국 지시자를 갖도록 해야한다.

상기 도 3에서는 상기 매크로 기지국 지시자(300)를 3비트로 구성하였으나, 상기 결정되는 매크로 셀의 범위에 따라 상기 매크로 기지국 지시자(300)의 비트 수는 변경될 수 있다. 이때, 상기 매크로 셀의 범위는 n-tier 단위로 결정될 수 있으며, 상기 매크로 기지국 지시자(300)의 할당 패턴은 전체 시스템에서 겹쳐지는 부분이 없도록 할당되어야 한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 매크로 기지국 지시자를 갖는 매크로 셀이 2-tier씩 떨어지도록 할당하여 할당패턴이 겹쳐지는 부분이 없도록 해야한다. 즉, 동일한 매크로 기지국 지시자가 서로 인접하지 않도록 할당해주어야 한다.

상기 도 3에서는 상기 펨토 기지국 인덱스(302)를 14비트로 구성하였으나, 한 매크로 셀에 겹쳐지는 펨토 기지국의 수에 따라 상기 펨토 기지국 인덱스(302)의 비트 수는 증감될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 3의 펨토 기지국 인덱스는 한 매크로 셀에 겹쳐진 2¹⁴개의 펨토 기지국을 구별할 수 있으나, 약 8000여 개의 펨토 기지국만 구별하여도 충분한 경우는 이 비트 수를 줄여 상기 펨토 기지국 인덱스(302)를 13비트로 구성할 수 있다. 또는 한 매크로 셀에 겹쳐진 펨토 기지국의 수가 2¹⁴개보다 많은 경우는 상기 펨토 기지국 인덱스(302)의 비트 수를 필요한 만큼 늘여서 구성할 수 있다.

상술한 바와 같은 매크로 셀과 펨토 셀이 공존하는 무선통신 시스템을 좀 더 확장하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 커버리지가 다른 세 종류의 셀(큰 셀, 중간 셀, 작은 셀)이 공존하는 무선통신 시스템의 경우, 커버리지가 가장 작은 셀은 도 6에 도시된 바와 같은 셀 식별자를 통해 구별할 수 있을 것이다. 상기 도 6을 참조하면, 상기 커버리지가 다른 세 종류의 셀이 공존하는 무선통신 시스템에서 가장 작은 커버리지를 갖는 셀을 구별하기 위한 셀 식별자는 상기 가장 작은 셀을 나타내는 작은 셀 번호(604)와 상기 가장 작은 셀을 포함하는 중간 셀을 나타내는 중간 셀 지시자(602) 및 상기 중간 셀을 포함하는 큰 셀을 나타내는 큰 셀 지시자(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

그러면, 이하에서는 하기 도 7 내지 도 14를 참조하여 상술한 본 발명에서 제안한 셀 식별자로 작은 셀을 구별하는 구체적인 동작 및 장치에 관해 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 시그널링을 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 펨토 기지국 b(704)는 710단계에서 상기 도 3에 도시된 바와 같은 펨토 셀 식별자를 포함하는 제어채널을 단말(702)로 전송한다.

상기 펨토 기지국 b(704)로부터 펨토 셀 식별자를 포함하는 제어채널을 수신한 단말(702)은 핸드오버와 같은 시스템상의 동작을 위해 712단계에서 상기 수신된 신호를 측정한 후, 714단계로 진행하여 상기 펨토 셀 식별자를 포함하는 신호 측정 결과를 자신의 서빙 기지국인 매크로 기지국 A(700)로 보고한다.

그러면, 상기 매크로 기지국 A(700)는 716단계에서 상기 펨토 셀 식별자에 포함된 매크로 기지국 지시자를 이용하여 상기 펨토 셀이 속한 매크로 기지국 B(706)를 확인하고, 718단계에서 상기 펨토 셀 식별자에 포함된 펨토 기지국 인덱스를 상기 확인된 매크로 기지국 B(706)로 전송하여 상기 펨토 기지국 b(704)의 네트워크 식별자(네트워크 ID)를 요청한다. 상기 매크로 기지국 B(706)는 720단계에서 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 자신에게 속한 펨토 기지국들의 정보를 나타내는 펨토 기지국 인덱스 테이블에서 상기 수신된 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색한 후, 722단계로 진행하여 상기 검색된 네트워크 식별자를 상기 매크로 기지국 A(700)로 전송한다.

이에 따라, 상기 매크로 기지국 A(700)는 상기 단말(702)이 수신한 신호에 해당하는 펨토 셀의 네트워크 식별자를 획득할 수 있다.

하기 표 1은 매크로 기지국에 저장되는 펨토 기지국 인덱스 테이블을 나타낸다.

Femto BS index	Network ID
14bits 정보	해당 Femto BS의 48bits metwork ID
...	...

여기서, 상기 'Femto BS index' 는 본 발명에 따라 임의의 한 매크로 셀 영역 내에 존재하는 펨토 셀들을 구별하기 위해 각 펨토 셀에 할당된 인덱스이며, 상기 'Network ID'는 네트워크 상에 존재하는 모든 펨토 셀들을 구별하기 위해 할당된 식별자를 나타낸다. 여기서, 상기 'Network ID'는 48비트로 구성되며, 상기 'Femto BS index' 는 14비트로 구성될 수 있다. 즉, 상기 'Femto BS index'는 단위 면적당 존재하는 펨토 셀의 개수에 따라 더 많은 수의 비트로 구성되거나 더 적은 수의 비트로 구성될 수 있다. 또한, 여기서 상기 'Femto BS index'는 각각의 펨토 기지국들에게 확률적으로 할당하거나 펨토 셀의 네트워크 식별자 신청 순서대로 할당될 수도 있으며, 매크로 셀의 섹터 별로 위치를 구별하여 할당되거나 개인적인(private) 펨토셀 혹은 공적인(public) 펨토셀 등과 같이 성질을 구별하여 할당될 수도 있으며, 운영자(operator)의 목적에 따라 그룹별로 나누어 할당될 수도 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 펨토 셀의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면, 상기 펨토 기지국은 801단계에서 자신이 속한 매크로 셀을 나타내는 매크로 기지국 지시자(300)와 자신에게 할당된 인덱스인 펨토 기지국 인덱스(302)를 확인한다.

이후, 상기 펨토 기지국은 803단계에서 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 매크로 기지국 지시자(300)와 상기 펨토 기지국 인덱스(302)를 포함하는 펨토 셀 식별자를 포함하는 제어 채널을 단말로 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 9를 참조하면, 단말은 901단계에서 펨토 기지국의 제어 채널을 감지하여 측정한 후, 상기 단말은 903단계에서 측정 결과를 서빙 매크로 기지국으로 보고한다. 이때, 상기 단말은 본 발명에 따라 상기 제어 채널로부터 상기 도 3에 도시된 바와 같이 구성되는 펨토 셀 식별자를 획득하고, 상기 측정 결과 보고 시에 상기 획득된 펨토 셀 식별자를 상기 서빙 매크로 기지국으로 전송한다.

이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 서빙 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 10을 참조하면, 서빙 매크로 기지국은 1001단계에서 자신에게 접속 중인 단말로부터 특정 펨토 기지국의 제어 채널에 대한 측정 결과를 보고하는 메시지를 수신한다.

이후, 상기 서빙 매크로 기지국은 1003단계에서 상기 측정 결과를 보고하는 메시지에서 상기 특정 펨토 기지국의 정보 즉, 상기 특정 펨토 기지국을 구별하는 펨토 셀 식별자를 확인한다. 여기서, 상기 펨토 셀 식별자는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 매크로 기지국 지시자(300)와 상기 펨토 기지국 인덱스(302)를 포함하여 구성된다. 상기 서빙 매크로 기지국은 1005단계에서 상기 펨토 셀 식별자에 포함된 매크로 기지국 지시자(300)를 통해 상기 펨토 기지국이 어떤 매크로 기지국의 영역 내에 속하는지 확인한다. 여기서, 상기 서빙 매크로 기지국은 인접한 매크로 기지국들과의 정보 교환을 통해 상기 인접한 매크로 기지국들의 지시자 정보를 미리 저장하고 있다. 만약, 상기 서빙 매크로 기지국이 상기 인접한 매크로 기지국들의 지시자 정보 이외에도 상기 인접한 매크로 기지국들의 상기 표 1에 해당하는 펨토 기지국 인덱스 테이블들을 미리 저장하고 있는 경우에는 상기 1009 단계를 상기 서빙 매크로 기지국이 저장하고 있는 7개의 상기 표 1에 해당하는 테이블들을 확인하여 상기 펨토 기지국의 네트워크 식별자를 확인하는 것으로 대체 할 수 있다. 이러한 경우 상기 서빙 매크로 기지국이 저장하고 있는 7개의 상기 표 1에 해당하는 테이블들은 올바른 정보를 제공할 수 있도록 적절한 주기마다 계속 갱신되거나 또는 변경 사항이 발생했을 때마다 계속 갱신될 수 있어야 한다.

상기 펨토 기지국이 속한 매크로 기지국을 확인한 서빙 매크로 기지국은 1007단계로 진행하여 상기 확인된 매크로 기지국이 자기 자신인지 확인한다. 여기서, 상기 확인된 매크로 기지국은 상기 서빙 매크로 기지국 자기 자신일 확률이 가장 높으며, 이에 따라 상기 확인된 매크로 기지국은 당연히 상기 서빙 매크로 기지국 자기 자신이 될 수도 있다.

만일, 상기 확인된 매크로 기지국이 자기 자신일 시, 상기 서빙 매크로 기지국은 1009단계로 진행하여 자기 자신이 기 저장하고 있는 펨토 기지국 인덱스 테이블에서 상기 펨토 셀 식별자에 포함된 펨토 기지국 인덱스(302)에 해당하는 네트워크 식별자(네트워크 ID)를 검색 및 확인한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

반면, 상기 확인된 매크로 기지국이 자기 자신이 아닐 시, 상기 서빙 매크로 기지국은 1011단계로 진행하여 상기 펨토 셀 식별자에 포함된 펨토 기지국 인덱스(302)를 상기 확인된 매크로 기지국으로 전송하여 상기 펨토 기지국의 네트워크 식별자(네트워크 ID)를 요청한다.

이후, 상기 펨토 기지국은 1013단계에서 상기 확인된 매크로 기지국으로부터 상기 펨토 기지국의 네트워크 식별자(네트워크 ID)를 수신 및 확인하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 인접 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 11을 참조하면, 상기 인접 매크로 기지국은 1101단계에서 다른 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국 인덱스를 포함하는 네트워크 식별자 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 인접 매크로 기지국은 1103단계에서 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 기 저장된 펨토 기지국 인덱스 테이블에서 상기 수신된 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자(네트워크 ID)를 검색한 후, 1105단계에서 상기 검색된 네트워크 식별자를 다른 매크로 기지국으로 전송한다.

이후, 상기 인접 매크로 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 펨토 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 기지국은 듀플렉서(1200), 송신부(1210), 수신부(1220), 제어부(1230), 저장부(1240)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1230)는 메시지 관리부(1232)를 포함하여 구성된다.

상기 듀플렉서(1200)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신부(1210)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신부(1220)로 제공한다.

상기 송신부(1210)는 채널부호블록, 변조블록, RF송신블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1230)의 제어에 따라 전송 신호를 무선 자원을 통해 전송을 위한 형태로 변환하여 상기 듀플렉서(1200)로 제공한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 채널부호블럭은 변조기, 인터리버 및 채널인코더 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 각 부반송파에 데이터를 매핑하기 위한 IFFT연산기 등으로 구성되며, 상기 RF송신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성된다.

상기 수신부(1220)는 RF수신블록, 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 듀플렉서(1200)로부터 제공받은 신호로부터 데이터를 복원하여 상기 제어부(1230)로 전달한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 RF수신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성되고, 상기 복조블럭은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기, 디인터리버 및 채널디코더 등으로 구성된다.

상기 제어부(1230)는 상기 펨토 기지국의 전체적인 송수신 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1230)는 메시지 관리부(1232)를 포함함으로써, 상기 펨토 기지국 자신에게 할당된 펨토 셀 식별자를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 송신부(1210)를 통해 단말로 전송하기 위한 기능을 제어한다.

상기 저장부(1240)는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 구성되는 펨토 셀 식별자를 저장한다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 13에 도시된 바와 같이, 단말은 듀플렉서(1300), 송신부(1310), 수신부(1320), 제어부(1330)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1330)는 DL(DownLink) 측정부(1332)와 메시지 관리부(1334)를 포함하여 구성된다.

상기 듀플렉서(1300)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신부(1310)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신부(1320)로 제공한다.

상기 송신부(1310)는 채널부호블록, 변조블록, RF송신블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1330)의 제어에 따라 전송 신호를 무선 자원을 통해 전송을 위한 형태로 변환하여 상기 듀플렉서(1300)로 제공한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 채널부호블럭은 변조기, 인터리버 및 채널인코더 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 각 부반송파에 데이터를 매핑하기 위한 IFFT연산기 등으로 구성되며, 상기 RF송신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성된다.

상기 수신부(1320)는 RF수신블록, 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 듀플렉서(1300)로부터 제공받은 신호로부터 데이터를 복원하여 상기 제어부(1330)로 전달한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 RF수신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성되고, 상기 복조블럭은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기, 디인터리버 및 채널디코더 등으로 구성된다.

상기 제어부(1330)는 상기 단말의 전체적인 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1330)는 DL 측정부(1332)를 포함하여 신호가 수신되는 펨토 셀의 제어 채널을 측정하고, 메시지 관리부(1332)를 포함함으로써, 상기 제어 채널에 포함된 펨토 셀 식별자를 획득한 후, 상기 측정 결과와 상기 획득된 펨토 셀 식별자를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 송신부(1310)를 통해 서빙 기지국으로 전송하기 위한 기능을 제어한다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 매크로 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 기지국은 듀플렉서(1400), 송신부(1410), 수신부(1420), 제어부(1430), 저장부(1440)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1430)는 메시지 관리부(1432)를 포함하여 구성된다..

상기 듀플렉서(1400)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신부(1410)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신부(1420)로 제공한다.

상기 송신부(1410)는 채널부호블록, 변조블록, RF송신블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 제어부(1430)의 제어에 따라 전송 신호를 무선 자원을 통해 전송을 위한 형태로 변환하여 상기 듀플렉서(1400)로 제공한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 채널부호블럭은 변조기, 인터리버 및 채널인코더 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 각 부반송파에 데이터를 매핑하기 위한 IFFT연산기 등으로 구성되며, 상기 RF송신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성된다.

상기 수신부(1420)는 RF수신블록, 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 듀플렉서(1400)로부터 제공받은 신호로부터 데이터를 복원하여 상기 제어부(1430)로 전달한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 경우, 상기 RF수신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성되고, 상기 복조블럭은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기, 디인터리버 및 채널디코더 등으로 구성된다.

상기 제어부(1430)는 상기 매크로 기지국의 전체적인 송수신 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1430)는 메시지 관리부(1432)와 펨토 식별 관리부(1434)를 포함함으로써, 상기 수신부(1420)를 통해 단말로부터 펨토 셀에 대한 측정 결과 보고 메시지가 수신될 시, 상기 측정 결과 보고 메시지로부터 펨토 셀 식별자를 획득하여 상기 펨토 셀을 포함하는 매크로 셀을 확인한 후, 상기 확인된 매크로 셀에 해당 펨토 셀의 네트워크 식별자를 요청하기 위한 기능을 처리한다. 즉, 상기 제어부(1430)는 상기 펨토 식별 관리부(1434)를 통해 상기 펨토 셀 식별자로부터 매크로 기지국 지시자 및 펨토 기지국 인덱스를 확인하고, 상기 확인된 매크로 기지국 지시자를 상기 저장부(1440)에 기 저장된 정보와 비교하여 해당 매크로 셀을 확인하고, 해당 매크로 셀이 자기 자신이 아닐 경우 상기 메시지 관리부(1432)를 통해 상기 펨토 기지국 인덱스를 포함하는 네트워크 식별자 요청 메시지를 생성하여 상기 유선(backhaul)을 통해 상기 확인된 매크로 셀로 전송한다. 반면, 상기 제어부(1430)는 상기 해당 매크로 셀이 자기 자신일 경우 상기 저장부(1440)의 펨토 기지국 인덱스 테이블(1442)을 참조하여 상기 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하도록 요청한다.

또한, 상기 제어부(1430)는 유선(backhaul)을 통해 인접한 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국 인덱스를 포함하는 네트워크 식별자 요청 메시지가 수신될 시, 또는 자기 자신으로부터 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 요청 받을 시, 상기 저장부(1440)에 저장된 펨토 기지국 인덱스 테이블(1442)에서 상기 수신된 메시지에 포함된 상기 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하고, 상기 인접한 매크로 기지국으로부터 상기 펨토 기지국 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자 요청 메시지를 수신한 경우에는 상기 인접한 매크로 기지국으로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

상기 저장부(1440)는 상기 표 1에 도시된 바와 같이 상기 매크로 기지국 자신의 영역 내에 속한 펨토 기지국들의 인덱스와 네트워크 식별자 정보를 나타내는 펨토 기지국 인덱스 테이블(1442)을 저장한다. 또한, 상기 저장부(1440)는 인접한 매크로 기지국들의 지시자 정보를 저장한다. 여기서, 상기 인접한 매크로 기지국들의 지시자 정보는 인접한 매크로 기지국들 간의 정보 교환을 통해 미리 획득할 수 있다.

또한, 상기 인접한 매크로 기지국들의 지시자 정보 이외에도 상기 인접한 매크로 기지국들 각각의 펨토 기지국 인덱스 테이블들을 상기 인접한 매크로 기지국들 간의 정보 교환을 통해 미리 획득하여 상기 저장부(1440)에 저장함으로써, 상기 네트워크 식별자 검색이 필요한 펨토 셀 식별자를 상기 매크로 기지국들 사이에 별도의 상기 네트워크 식별자 검색 요청 메시지와 이에 대한 응답 메시지를 송수신하지 않고도 검색하도록 할 수 있다. 이러한 경우에 상기 제어부(1430)는 상기 저장부(1440)에 저장된 테이블들이 올바른 정보를 제공할 수 있도록 주기적으로 상기 인접한 매크로 기지국들 간의 정보를 교환하여 갱신하거나, 상기 저장부(1440)에 저장된 자기 자신의 펨토 기지국 인덱스 테이블(1442)에 변경 사항이 발생할 때마다 상기 인접한 매크로 기지국들에게 각각의 매크로 기지국들의 상기 저장부(1440)에 저장된 해당 테이블의 갱신을 요청할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템의 예를 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템의 예를 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀을 구별하는 식별자 구조를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 매크로 셀에 식별자를 할당한 예를 도시하는 도면,

도 5는 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템의 논리 구조를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀을 구별하는 식별자 구조를 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 시그널링을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 펨토 셀의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 서빙 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 인접 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 펨토 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 단말의 블록 구성을 도시하는 도면, 및

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 펨토 셀 식별을 위한 매크로 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (7)

1. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 식별자 구성 방법에 있어서,

   소정 영역별로 각 영역 내에 존재하는 큰 셀 각각에 큰 셀만을 구별하는 지시자를 할당하는 과정과,

   상기 소정 영역별로 각 영역 내의 작은 셀 각각에 작은 셀을 구별하는 인덱스를 할당하는 과정과,

   특정 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀에 할당된 지시자와 상기 특정 작은 셀에 할당된 인덱스를 포함하여 상기 특정 작은 셀의 식별자를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위한 작은 셀의 방법에 있어서,

   상기 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀의 지시자와 상기 작은 셀의 인덱스를 확인하는 과정과,

   상기 확인된 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 해당 노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 요청하는 큰 셀의 방법에 있어서,

   큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 수신하는 과정과,

   상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로 상기 작은 셀의 인덱스를 전송하여 해당하는 작은 셀의 네트워크 식별자를 요청하는 과정과,

   상기 큰 셀로부터 해당하는 작은 셀의 네트워크 식별자를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 전송하는 큰 셀의 방법에 있어서,

   다른 큰 셀로부터 특정 작은 셀의 인덱스를 수신하여 네트워크 식별자를 요청받는 과정과,

   자신의 셀 영역에 포함된 작은 셀들의 정보를 저장하는 테이블에서 상기 특정 작은 셀의 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하는 과정과,

   상기 검색된 네트워크 식별자를 상기 다른 큰 셀로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위한 작은 셀의 장치에 있어서,

   상기 작은 셀의 영역을 포함하는 큰 셀의 지시자와 상기 작은 셀의 인덱스를 확인하는 제어부와,

   상기 확인된 큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 해당 노드로 전송하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 요청하는 큰 셀의 장치에 있어서,

   큰 셀 지시자와 작은 셀의 인덱스를 포함하는 작은 셀 식별자를 수신하고, 상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로부터 해당 작은 셀의 네트워크 식별자를 수신하는 송수신부와,

   상기 큰 셀 지시자가 나타내는 큰 셀로 작은 셀의 인덱스를 전송하여 작은 셀의 네트워크 식별자를 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 계층적 셀 구조를 갖는 무선통신 시스템에서 작은 셀 구별을 위해 네트워크 식별자를 전송하는 큰 셀의 장치에 있어서,

   다른 큰 셀로부터 특정 작은 셀의 인덱스를 수신하여 네트워크 식별자를 요청받고, 요청된 네트워크 식별자를 상기 다른 큰 셀로 전송하는 송수신부와,

   자신의 셀 영역에 포함된 작은 셀들의 정보를 저장하는 테이블에서 상기 특정 작은 셀의 인덱스에 해당하는 네트워크 식별자를 검색하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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