KR20110028151A - 펨토셀 휴지모드 동작 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펨토 기지국의 휴지모드(Idle Mode) 동작에 관한 것으로서, 휴지모드 동작 펨토 기지국간의 간섭 문제를 해결하고 휴지모드 펨토셀에 대한 검색을 보다 용이하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 펨토셀 휴지모드 동작 방법은, 제1 펨토 기지국으로부터 휴지모드 전환 통지를 수신하는 단계; 상기 휴지모드 전환을 통지한 제1 펨토 기지국의 주변 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 제2 펨토 기지국의 존재를 확인한 후, 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 휴지모드 동작을 최적화하는 단계; 상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로 전달하는 단계; 및 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로부터 상기 휴지모드 동작 파라미터에 따른 휴지모드 동작 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
펨토셀, 휴지모드

Description

펨토셀 휴지모드 동작 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR AN IDLE MODE OPERATION IN A FEMTO-CELL}
본 발명은 펨토 기지국의 휴지모드 동작에 관한 것으로서, 휴지모드 동작 펨토 기지국간의 간섭 문제를 해결하고 휴지모드 펨토셀에 대한 검색을 보다 용이하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
펨토셀은 1,000 조분의 1을 뜻하는 펨토(Femto)와 셀(Cell)의 결합 용어로서, 가정이나 사무실 등 옥내에 설치된 초소형 이동통신 기지국을 말한다.
펨토셀은 옥내와 같이 매크로셀(Macro Cell)의 전파가 열화되는 지역이나 음영지역에 설치되어 서비스 가능 영역을 개선하고 용량을 향상시켜서 서비스의 품질을 높이기 위한 목적으로 설치된다.
도 1은 펨토셀이 설치된 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
펨토셀은 브로드밴드 망을 통해 유선으로 펨토셀 제어국(Femtocell Controller, 103)과 연결되며, 펨토셀 제어국(103)은 이동통신 핵심망(Core Network)으로 연결된다.
펨토셀은 일반적으로 자신의 커버리지(Coverage)에 접속되어 서비스를 제공 할 수 있는 단말 개체가 소수이기 때문에, 접속되어 있는 단말이 휴지모드(Idle mode)로 동작하거나 펨토셀 커버리지 안에 더 이상 접속해 있는 단말이 존재하지 않을 경우, 전력 소모를 방지하기 위하여 펨토셀 휴지모드(Femtocell Idle Mode, Femtocell Low Duty Cycle Mode, 110, 120, 130)로 동작하게 된다. 또한, 매크로셀과 펨토셀 간 간섭 또는 펨토셀간 간섭을 제거하기 위해서도 펨토셀은 휴지모드(110, 120, 130)로 동작할 수 있다.
펨토셀의 휴지모드 동작은 일반적인 단말의 휴지모드 방식을 적용하는 것을 고려해 볼 수 있으나, 펨토셀은 소형 기지국의 일종이므로 단말의 휴지모드 방식을 그대로 적용할 경우 몇 가지 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 단말의 경우 사용자의 조작 또는 네트웍에서 전달하는 페이징 메시지(paging message)에 의해 즉각적으로 휴지모드에서 동작모드(active mode)로 변경이 가능하지만, 펨토셀의 경우 펨토셀 사용자의 조작이나 네트웍을 통한 페이징 신호에 의해 동작 방식을 변경하도록 할 경우, 펨토셀 주변상황에 신속하고 적절하게 대응하기 어렵다는 문제점이 발생한다.
또한 주변에 휴지모드로 동작하는 펨토셀들이 많을 경우, 휴지모드 펨토셀간 간섭이 발생하거나 휴지모드 동작주기 등이 다름으로 인해 단말이 해당 펨토셀들의 정보를 수신하기 어려워져 주변 펨토셀 검색이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펨토셀 주변상황에 신속하고 적절하게 대응할 수 있는 펨토셀 휴지모드 동작 방법 및 주변 휴지모드 펨토셀간 협력적으로 동작하는 펨토셀 휴지모드 동작방법이 제공된다.
또한, 인접한 휴지모드 펨토셀 간에 협력적으로 제어신호 전송주기를 조정함으로써, 간섭방지 및 단말이 해당 지역의 휴지모드 펨토셀들의 검색을 용이하게 할 수 있는 펨토셀 휴지모드 동작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀에서 휴지모드 동작 방법은, 펨토셀(Femto Cell)의 휴지모드(idle mode) 동작에 있어서, 제1 펨토 기지국으로부터 휴지모드 전환 통지를 수신하는 단계; 상기 휴지모드 전환을 통지한 제1 펨토 기지국의 주변 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 제2 펨토 기지국의 존재를 확인한 후, 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 휴지모드 동작을 최적화하는 단계; 상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로 전달하는 단계; 및 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로부터 상기 휴지모드 동작 파라미터에 따른 휴지모드 동작 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 휴지모드 동작 방법에서, 상기 제1 펨토 기지국의 휴지모드 전환 통지는, 상기 제1 펨토 기지국의 ID 정보, 주변 펨토 기지국 ID 정보 및 주변 펨토 기지국 중 휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국의 ID 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 휴지모드 동작 방법에서, 상기 휴지모드 동작 최적화 단계는, 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 제어신호 전송 구간을 상호 겹치지 않도록 할당하며, 특정 시간구간 내에서 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 제어신호가 연속적으로 전송되도록 전송구간이 할당되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀에서 휴지모드 동작 제어 장치는, 펨토 기지국 정보 및 펨토셀들의 위치정보를 저장하는 메모리부; 펨토 기지국으로부터 휴지모드 전환 통지를 수신하고, 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국으로 휴지모드 동작 파라미터를 송신하는 송수신부; 및 상기 메모리부에 저장된 정보를 참조하여, 상기 휴지모드 전환을 통지한 펨토 기지국의 주변 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국의 존재를 확인하고, 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 휴지모드 동작의 최적화를 수행하고, 상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 생성하는 휴지모드 동작 제어부를 포함한다.
바람직하게는 상기 휴지모드 동작 제어부는, 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 제어신호 전송 구간을 상호 겹치지 않도록 할당하며, 특정 시간구간 내에서 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 제어신호가 연속적으로 전송되도록 전송구간을 할당함으로써 상기 휴지모드 동작의 최적화를 수행하는 것을 특징으로 한 다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 펨토셀에서 휴지모드 동작 방법은, 펨토셀(Femto Cell)의 휴지모드(idle mode) 동작에 있어서, 휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국으로부터 액티브모드(active mode) 전환 통지를 수신하는 단계; 상기 액티브모드 전환을 통지한 펨토 기지국의 인접 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 주변 펨토 기지국들의 존재를 확인하고, 상기 주변 펨토 기지국들의 휴지모드 동작을 갱신(update)하여 최적화하는 단계; 상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 상기 주변 펨토 기지국들로 전달하는 단계; 및 상기 주변 펨토 기지국들로부터 상기 휴지모드 동작 파라미터에 따른 휴지모드 동작 변경 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 펨토셀 검색 방법은, 매크로(Macro) 기지국에 포함된 펨토셀(Femto Cell)을 통하여 통신 서비스를 제공받는 단말에 있어서, 자신이 속한 펨토셀의 주변 펨토셀을 검색하는 단계; 상기 검색결과 휴지모드(idle mode) 상태인 펨토셀이 존재하는 경우, 상기 휴지모드 상태의 펨토셀 ID를 상기 매크로 기지국으로 전달하는 단계; 상기 매크로 기지국으로부터 상기 휴지모드 상태의 펨토셀과 인접한 휴지모드 상태의 주변 펨토셀의 휴지모드 동작 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 주변 펨토셀의 휴지모드 동작 정보를 참조하여 휴지모드 상태의 주변 펨토셀들을 검색하고, 그 결과 를 자신이 속한 펨토셀로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 펨토셀은 펨토셀 주변상황에 신속하고 적절하게 대응하면서 휴지모드로 동작을 할 수 있으며, 전력 소모의 최소화 및 효율적인 전송을 위한 펨토셀의 휴지모드 동작을 동적으로 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 인접한 휴지모드 펨토셀 간에 협력적으로 제어신호 전송주기를 조정함으로써, 간섭방지 및 단말이 해당 지역의 휴지모드 펨토셀들의 검색을 용이하게 하는 효과가 발생한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 단말이라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 SS(Subscriber Station), UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 단말은 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가 능한 기기일 수 있다.
본 발명의 펨토셀 휴지모드는 펨토 기지국과 단말이 상호 데이터를 전송할 필요가 없을 경우 펨토셀의 외부 통신기능을 제한하여 전력소모 방지와 주변 셀 및 단말에 간섭을 제거하고자 하는 기술로 정의한다.
또한, 펨토셀은 펨토 기지국 또는 펨토 기지국의 물리적인 서비스 영역을 의미하며, 본 명세서 상에서 펨토셀은 펨토 기지국과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
또한, 펨토셀 제어국은 펨토셀들의 전반적인 제어를 담당하는 FNC(Femto Network Controller)를 의미하나, 경우에 따라서는 휴지모드 동작 제어와 관련된 코어 네트웍의 MME(Mobility Management Entity)의 기능을 지칭하는 것으로 이해될 수도 있다.
도 2는 액티브 모드(active mode) 펨토셀과 휴지모드(idle mode) 펨토셀의 동작을 비교하는 도면이다.
도 2의 (a)는 액티브 모드 펨토셀의 동작을 도시한 것으로서, 펨토셀 확인 및 동기화를 위한 참조신호(Reference Signal)와 시스템 정보(system parameter)가 포함된 제어 신호(201)와 데이터 신호(203)가 연속적으로 전송된다.
또한, 도 2의 (b)는 휴지모드 펨토셀의 동작을 도시한 것으로서, 펨토셀 ID를 포함하는 참조신호와 시스템 정보 등의 제어 신호(205)를 주기적으로 전송하며, 그 외 구간에서는 신호가 발생 되지 않는다.
상기 펨토셀들의 참조신호로는 3GPP 표준을 따르는 기지국에서는 PSS(Primary Synchronization Signal)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)가 해당될 수 있으며, IEEE 802.16 시스템에서는 프레임 프리엠블(Frame Preamble) 신호가 해당될 수 있다.
상기 참조신호들을 통해서는 펨토셀의 PCI (Physical Cell Identity), 순환전치부 길이(cyclic prefix length), 또는 TDD/FDD 등의 듀플렉스(duplex) 타입에 관한 정보가 전달된다. 또한, 상기 펨토셀들의 시스템 정보에는 스케쥴링(Scheduling) 정보 또는 기타 펨토셀 동작 파라미터 등이 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 펨토셀들의 액티브 모드와 휴지모드의 제어신호(201, 205)는 상호 간섭을 피하기 위하여 서로 다른 시구간에서 전송되도록 구성된다.
도 3은 펨토셀 제어국을 통한 이웃한 휴지모드 펨토셀들 간의 휴지모드 동작 최적화 과정을 도시한 구성도이다.
해당 펨토셀은 더 이상 접속하고 있는 단말이 존재하지 않거나, 펨토셀 서비스 영역 안에 휴지모드 단말만이 존재할 경우 휴지모드로 전환을 시작한다(S301).
이때, 해당 펨토셀은 자신과 이웃한 주변 펨토셀들의 정보와 근접한 주변 휴지모드 펨토셀 정보를 검색한다(S303).
주변 펨토셀 정보와 이웃 휴지모드 펨토셀 정보는 휴지모드로 전환하기 이전인 액티브 모드에서도 주기적인 이웃 펨토셀들의 검색을 통하여 주기적으로 확인할 수 있으며, 휴지모드 전환 시점에서 주변 펨토셀의 검색에 의해 구할 수 있다.
상기 주변 펨토셀의 검색은 펨토 기지국이 직접 수행할 수도 있으나, 펨토셀에 속한 단말이 주변 펨토셀을 주기적으로 검색하고 그 결과를 펨토 기지국이 전달 받음으로써 주변 펨토셀 정보를 파악할 수도 있다.
이후, 해당 펨토셀은 펨토셀들의 제어를 담당하고 있는 펨토셀 제어국으로 자신의 휴지모드 전환을 통지한다(S305).
여기서 펨토셀 제어국은 펨토셀의 전반적인 제어를 담당하는 FNC(Femtocell Network Controller)를 의미하며, 휴지모드로 전환하고자 하는 펨토셀은 경우에 따라서 코어 네트웍(Core Network)의 MME(Mobility Management Enitity)에게 직접 자신의 휴지모드 전환을 통지할 수도 있다.
상기 펨토셀의 휴지모드 전환 통지시에는, 주변 펨토셀 검색(S303)을 통해 검색된 이웃 펨토셀 정보와 이웃 휴지모드 펨토셀 정보를 함께 전달한다.
해당 펨토셀의 휴지모드 전환통지(S505)를 받은 FNC 또는 MME는 해당 펨토셀이 전송한 해당 펨토셀의 이웃 펨토 기지국 정보 및 FNC 또는 MME에서 기 보유하고 있는 펨토셀들의 위치정보를 확인한 후에, 해당 펨토셀에 근접한 휴지모드 펨토셀들이 존재하는지 확인한다.
만약 휴지모드 전환을 통지한 펨토셀과 인접한 휴지모드 펨토셀들이 존재하는 경우, 휴지모드로 전환하고자 하는 펨토셀과 주변 휴지모드 펨토셀들간의 간섭을 억제하며 상호 휴지모드 동작을 최적화하기 위한 휴지모드 최적화 동작을 수행한다(S307).
여기서 휴지모드 동작의 최적화란 휴지모드 상태에 있는 펨토셀들이 상호 간섭을 일으키지 않으면서 가장 최적의 조건으로 휴지모드 상태 동작을 수행함을 의미한다.
상기 휴지모드 동작의 최적화가 수행되면, 그에 따른 휴지모드 동작 파라미터(Femtocell Idle Mode Configuration Parameter)를 생성한다.
휴지모드 펨토셀들의 휴지모드 동작 파라미터는 제어신호의 신호전송 주기(periodicity), 신호전송구간 크기(Transmission Interval) 및 해당신호를 전송하는 시작시간(Offset Time) 등이 포함된다. 상기 Offset Time은 3GPP LTE(Long Term Evolution) 또는 IEEE 802.16의 특정 OFDMA 프레임에서 참조신호와 시스템 정보를 보내기 위한 위치로 표시하거나, 펨토셀 타이머(timer)에 글로벌하게 적용될 수 있는 시간 시점으로 정의될 수도 있다.
상기 펨토셀 제어국에서 인접 휴지모드 펨토셀들의 휴지모드 동작을 최적화하는 방법은 인접 휴지모드 펨토셀들 간에 제어신호(참조신호 및 펨토셀 시스템 정보)를 보내는 구간인 제어신호 전송구간을 각각 겹치지 않게 구성하고, 특정 시간구간 안에 인접한 펨토셀들의 전송구간이 연속적으로 전송되도록 구성한다.
인접 휴지모드 펨토셀들의 전송구간을 겹치지 않게 구성하는 이유는, 전송구간이 겹치게 되면 휴지모드 펨토셀간 신호 간섭이 발생하여 단말에서 휴지모드 펨토셀들을 검색하는 것이 어렵기 때문이다. 또한, 특정 시간구간에서 인접한 펨토셀들의 전송구간이 연속적으로 전송되도록 구성함으로써, 단말은 해당 지역의 복수개의 휴지모드 펨토셀들을 한 번의 검색으로 최대한 많이 검색할 수 있게 된다.
상기 펨토셀 제어국의 휴지모드 최적화를 보다 구체적으로 살펴보면, 인접한 휴지모드 펨토셀 간에 같은 신호전송주기를 가지게 하거나 신호전송주기의 정수 배의 시간을 가지는 신호전송주기 값을 가지게 함으로써, 제어신호가 겹치지 않도록 구성할 수 있다. 또한 시작시간(offset time)을 조정하여 인접한 휴지모드 펨토셀 간에는 일정 구간 안에 정보전송구간이 연속되게 하여, 단말이 휴지모드 펨토셀을 검색할 때에, 한번의 검색시간에 가능한 한 많은 펨토셀을 검색되게 하여 검색을 용이하게 할 수 있도록 한다.
또한 휴지모드 펨토셀들의 제어신호 전송구간이 매크로 기지국의 제어신호(참조신호 및 시스템정보) 전송구간과 겹치지 않도록 구성함으로써, 매크로 기지국 단말이 매크로 기지국의 시스템정보에 포함된 스케쥴링 정보를 수신한 후, 자신에게 송수신되는 데이터가 없는 경우에 휴지모드 펨토셀들을 검색할 수 있도록 구성한다.
상기 펨토셀 제어국에서 휴지모드 최적화가 완료되면(S307), 펨토셀 제어국은 해당 펨토셀 및 주변 휴지모드 펨토셀들로 최적화된 휴지모드 파라미터를 전송한다(S309, S311).
이웃한 휴지모드 펨토셀들은 펨토셀 제어국으로부터 수신된 최적화된 휴지모드 파라미터를 수신하여 변경된 휴지모드로 동작한다(S311).
그러나, 주변 휴지모드 펨토셀의 현재 휴지모드 설정이 펨토셀 제어국에서 새롭게 최적화된 휴지모드 설정과 동일하다면, 펨토셀 제어국은 최적화된 휴지모드 파라미터를 전송하지 않을 수도 있다.
최적화된 휴지모드 동작설정 파라미터를 전송받은 주변 펨토셀들은 펨토셀 제어국으로 ACK 메시지를 전송한다(S513).
또한, 휴지모드로 전환하고자 하는 해당 펨토셀도 펨토셀 제어국으로부터 전 송받은 휴지모드 파라미터에 따라서 휴지모드로 진입하고(S317), 펨토셀 제어국으로 ACK 메시지를 전송한다(S319).
펨토셀들로 전달되는 상기 최적화된 휴지모드 동작 파라미터에는 제어신호에 대한 신호전송주기 (period), 신호전송구간 크기 (Transmission Interval), 및 해당 신호를 전송하는 시작시간 (offset time) 등의 정보가 포함된다.
도 4는 펨토셀 제어국에서 휴지모드 최적화를 통한 이웃한 펨토셀들 간의 제어신호 전송 동작을 도시한 도면이다.
도 4의 (a)는 매크로 기지국에서 단말로 전송되는 제어신호 및 데이터 신호의 전송 동작을 도시한 것으로서, 단말은 제어신호(401)에 포함된 참조신호(reference signal) 및 시스템 정보(system parameter)를 참조하여 자신에게 송수신되는 데이터 신호(403)의 유무를 판단하고, 만약 데이터 신호가 존재하지 않는 경우 휴지모드로 전환한다. 이 때, 데이터 신호 전송구간에 해당되는 시간구간 동안 단말은 자신이 속한 펨토셀의 주변 펨토셀 중 휴지모드 펨토셀이 존재하는지 검색을 한다.
만일 주변 펨토셀 b, 펨토셀 c 및 펨토셀 d가 휴지모드인 경우, 펨토셀 제어국은 앞서 설명한 휴지모드 최적화를 수행한 후, 휴지모드로 전환하고자 하는 해당 펨토셀 및 주변 펨토셀 b, c 및 d로 휴지모드 최적화 파라미터를 전송하고, 주변 휴지모드 펨토셀들은 도 4의 (b), (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이 각각의 휴지모드 펨토셀의 제어신호 전송구간이 겹치지 않도록 특정 시간구간(410) 내에서 각각의 제어신호(411, 413, 415)를 전송한다. 상기 특정 시간구간(410)은 바람직하게는 매 크로 기지국의 데이터 전송구간(403) 내에 해당 되도록 구성된다.
바람직하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 인접한 휴지모드 펨토셀의 제어신호(411, 413, 415) 전송구간 사이에는 보호구간(guard interval, 510)을 둔다. 보호구간이 존재하는 이유는 펨토셀들의 타이머의 정확도가 유지되기 어렵기 때문에 시간이 경과하면서 펨토셀간 타이머 오차가 발생할 수 있기 때문이다. 즉 FNC 또는 MME에 의해 휴지모드 동작이 조정되더라도, 각 펨토셀들의 타이머 오차에 의해 시간이 경과하면 전송구간이 겹칠 수 있다. 이때, 보호구간을 둔다면, 타이머 오차가 존재하더라도 일정시간 동안은 전송구간이 겹치지 않도록 구성될 수 있다.
보호구간의 시간 값은 펨토셀들의 타이머의 정확도에 따라 달라질 수 있으며, 휴지모드 펨토셀들의 타이머의 성능이 좋지 않다면 보호구간을 비교적 크게 하고, 타이머의 성능이 좋다면 보호구간을 작게 구성할 수 있다. 또한 주기적으로 FNC나 MME에 의해서 휴지모드 configuration을 재조정하여, 해당 오차를 재조정할 수도 있다.
도 6은 펨토셀이 휴지모드에서 액티브 모드로 전환시, 이웃한 펨토셀들 간의 휴지모드 동작 최적화 과정을 도시한 구성도이다.
펨토셀이 휴지모드로 동작하던 중(S521), 휴지모드에 있던 단말이 active 모드로 전환하거나 새롭게 서비스를 요청하는 단말이 펨토셀로 억세스하는 경우, 해당 펨토셀은 휴지모드를 종료하고 active 모드로 진입하게 된다(S601).
따라서, 휴지모드의 펨토 기지국은 펨토셀 제어국으로 active 모드로의 전환을 통보한 후(S603), active 모드로 동작하게 된다.
해당 펨토 기지국으로부터 active 모드로의 전환을 통지받은 펨토셀 제어국은, 자신이 관리하는 휴지모드 펨토셀 그룹에서 해당 펨토셀을 제외시키고, 나머지 휴지모드 펨토셀들의 휴지모드 동작을 최적화한다(S607). 즉, 휴지모드에서 active 모드로 전환하는 펨토셀을 고려하여 이웃한 휴지모드 펨토셀들의 휴지모드 동작이 최적화 되도록 새롭게 휴지모드 동작 파라미터를 조정한다. 펨토셀 제어국의 구체적인 휴지모드 최적화 방법은 도 3을 참조하여 전술한 바, 이하 상세 설명은 생략한다.
펨토셀 제어국은 갱신된 휴지모드 동작설정 파라미터를 인접한 주변 휴지모드 펨토셀들로 전송한다(S609).
휴지모드 동작설정 파라미터를 전송받은 주변 휴지모드 펨토셀들은 갱신된 최적화 파라미터에 따라서 휴지모드 동작 상태를 변경한다(S611).
그러나, 이웃한 휴지모드 펨토셀들의 현재 휴지모드 동작 파라미터가 최적화된 휴지모드 동작 파라미터와 동일하여 휴지모드 동작을 변경할 필요가 없다면, 펨토셀 제어국은 주변 휴지모드 펨토셀들로 동작 파라미터를 전달하지 않을 수도 있다.
펨토셀 제어국으로부터 휴지모드 동작 파라미터를 전송받은 주변 휴지모드 펨토셀들은 전송받은 휴지모드 파라미터에 따라서 휴지모드 동작을 변경하여 최적화된 휴지모드로 동작하고, 펨토셀 제어국으로 ACK 메시지를 전송한다(S613).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현재 휴지모드로 동작하는 펨토셀이 자신의 휴지모드 동작을 펨토셀 제어국의 지시 없이 스스로 상황에 따라서 조정하거나 변경할 필요가 있을 때는, 해당 휴지모드 펨토 기지국은 동작설정 파라미터를 스스로 조정 또는 변경하여 새롭게 휴지모드 동작을 조정한 후, 이를 펨토 제어국으로 통보할 수도 있다.
따라서, 펨토셀 제어국은 상기 펨토 기지국으로부터 수신한 휴지모드 동작 파라미터를 반영하여 새롭게 휴지모드 최적화를 수행한다. 그리고, 최적화가 이루어진 휴지모드 동작 파라미터를 주변 휴지모드 펨토셀들로 전송하여 이웃한 펨토셀의 휴지모드를 최적화한다.
도 7은 단말의 휴지모드 펨토셀 검색 방법을 도시한 구성도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 주변 펨토셀들에 대한 검색은 해당 펨토셀이 직접 수행할 수도 있으며, 단말이 주변 펨토셀을 검색하여 자신이 속한 펨토셀에 그 검색결과를 알려줄 수도 있다.
본 실시예에서는 단말이 주변 펨토셀을 검색하고 그 검색결과를 해당 펨토셀로 통보하는 경우에, 단말의 주변 펨토셀 검색 시간을 단축할 수 있는 방법을 제안한다.
FNC 또는 MME는 코어 네트웍(Core Network)을 통해 휴지모드 펨토 기지국들의 제어신호 전송주기 (period), 신호전송구간 크기 (Transmission Interval) 및 해당 신호를 전송하는 시작시간(offset time) 등의 정보가 포함된 휴지모드 펨토 정보(Idle Mode Femto Information)를 펨토셀들이 속해 있는 매크로 기지국으로 전달한다(S701).
단말은 주변 펨토셀을 검색하여, 휴지모드에 있는 펨토셀을 하나 이상 검색 하였을 경우(S703), 검색된 휴지모드 펨토셀의 ID 등의 정보를 매크로 기지국으로 전송한다(S707).
매크로 기지국은 단말의 휴지모드 펨토셀 검색 결과를 수신한 후, 코어 네트웍으로부터 기 전달받은 휴지모드 펨토 정보를 참조하여, 검색된 휴지모드 펨토셀과 인접한 주변 휴지모드 펨토셀들의 ID들을 포함한 휴지모드 펨토셀 그룹의 동작정보를 단말로 전달한다(S709).
상기 주변 휴지모드 펨토셀 동작정보를 수신한 단말은, 수신된 휴지모드 동작정보를 참조하여 인접 휴지모드 펨토셀들의 연속된 전송 신호 구간을 검색함으로써 인접 휴지모드 펨토 기지국들을 한번에 검색할 수 있게 된다(S711).
따라서 단말의 휴지모드 펨토셀에 대한 검색 시간은 매크로 기지국으로부터 전송받은 주변 펨토셀 그룹 ID 정보를 참조함으로써 단축이 가능하다.
이후, 단말은 주변 휴지모드 펨토 기지국들의 검색 결과를 자신이 속한 펨토셀로 전달한다(S713).
이후, 펨토셀에서의 휴지모드 동작 최적화 과정은 앞서 도 3을 참조로 설명한 바와 동일하며, 이하 상세는 생략한다.
여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 단말 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 단말 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
도 1은 펨토셀이 설치된 이동통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 액티브 모드(active mode) 펨토셀과 휴지모드(idle mode) 펨토셀의 동작을 비교하는 도면
도 3은 펨토셀 제어국을 통한 이웃한 휴지모드 펨토셀들 간의 휴지모드 동작 최적화 과정을 도시한 구성도
도 4는 펨토셀 제어국에서 휴지모드 최적화를 통한 이웃한 펨토셀들 간의 제어신호 전송 동작을 도시한 도면
도 5는 이웃한 펨토셀들 간의 제어신호 전송시 보호구간을 도시한 도면
도 6은 펨토셀이 휴지모드에서 액티브 모드로 전환시, 이웃한 펨토셀들 간의 휴지모드 동작 최적화 과정을 도시한 구성도
도 7은 단말의 휴지모드 펨토셀 검색 과정을 도시한 구성도

Claims (15)

  1. 펨토셀(Femto Cell)의 휴지모드(idle mode) 동작에 있어서,
    제1 펨토 기지국으로부터 휴지모드 전환 통지를 수신하는 단계;
    상기 휴지모드 전환을 통지한 제1 펨토 기지국의 주변 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 제2 펨토 기지국의 존재를 확인하고, 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 휴지모드 동작을 최적화하는 단계;
    상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로 전달하는 단계; 및
    상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국으로부터 상기 휴지모드 동작 파라미터에 따른 휴지모드 동작 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 펨토셀에서 휴지모드 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 펨토 기지국의 휴지모드 전환 통지는,
    상기 제1 펨토 기지국의 ID 정보, 주변 펨토 기지국 ID 정보 및 주변 펨토 기지국 중 휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국의 ID 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 휴지모드 동작 최적화 단계는,
    상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 제어신호 전송 구간을 상호 겹 치지 않도록 할당하며, 특정 시간구간 내에서 상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 제어신호가 연속적으로 전송되도록 전송구간이 할당되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어신호는,
    펨토셀 ID를 포함하는 참조신호(reference signal) 및 시스템 파라미터(system parameter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 펨토 기지국 및 제2 펨토 기지국의 제어신호 전송구간 사이에는 보호구간(Guard Interval)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 휴지모드 동작 파라미터는,
    참조신호(reference signal) 및 시스템 파라미터(system parameter)에 대한 전송주기(Periodicity), 전송구간 크기(Transmission Interval) 및 전송시작 시간(offset time)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  7. 펨토셀(Femto Cell)의 휴지모드(idle mode) 동작을 제어하는 장치에 있어서,
    펨토 기지국 정보 및 펨토셀들의 위치정보를 저장하는 메모리부;
    펨토 기지국으로부터 휴지모드 전환 통지를 수신하고, 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국으로 휴지모드 동작 파라미터를 송신하는 송수신부; 및
    상기 메모리부에 저장된 정보를 참조하여, 상기 휴지모드 전환을 통지한 펨토 기지국의 주변 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국의 존재를 확인하고, 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 휴지모드 동작의 최적화를 수행하고, 상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 생성하는 휴지모드 동작 제어부를 포함하는 펨토셀 휴지모드 동작 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 휴지모드 동작 제어부는,
    상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 제어신호 전송 구간을 상호 겹치지 않도록 할당하며, 특정 시간구간 내에서 상기 펨토 기지국 및 주변 펨토 기지국의 제어신호가 연속적으로 전송되도록 전송구간을 할당함으로써 상기 휴지모드 동작의 최적화를 수행하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작 제어 장치.
  9. 펨토셀(Femto Cell)의 휴지모드(idle mode) 동작에 있어서,
    휴지모드 상태에 있는 펨토 기지국으로부터 액티브모드(active mode) 전환 통지를 수신하는 단계;
    상기 액티브모드 전환을 통지한 펨토 기지국의 인접 펨토 기지국들 중 휴지모드 상태에 있는 주변 펨토 기지국들의 존재를 확인하고, 상기 주변 펨토 기지국들의 휴지모드 동작을 갱신(update)하여 최적화하는 단계;
    상기 휴지모드 동작 최적화에 따른 휴지모드 동작 파라미터를 상기 주변 펨토 기지국들로 전달하는 단계; 및
    상기 주변 펨토 기지국들로부터 상기 휴지모드 동작 파라미터에 따른 휴지모드 동작 변경 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 펨토셀에서 휴지모드 동작 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 휴지모드 동작 최적화 단계는,
    상기 주변 펨토 기지국들의 제어신호 전송 구간을 상호 겹치지 않도록 할당하며, 특정 시간구간 내에서 상기 주변 펨토 기지국들의 제어신호가 연속적으로 전송되도록 전송구간이 할당되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제어신호는,
    펨토셀 ID를 포함하는 참조신호(reference signal) 및 시스템 파라미터(system parameter)를 포함하며,
    상기 주변 펨토 기지국들의 제어신호 전송구간 사이에는 보호구간(Guard Interval)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 휴지모드 동작 파라미터는,
    참조신호(reference signal) 및 시스템 파라미터(system parameter)에 대한 전송주기(Periodicity), 전송구간 크기(Transmission Interval) 및 전송시작 시 간(offset time)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 휴지모드 동작방법.
  13. 펨토셀(Femto Cell)을 통하여 통신 서비스를 제공받는 단말에 있어서,
    자신이 속한 펨토셀의 주변 펨토셀을 검색하는 단계;
    상기 검색결과 휴지모드(idle mode) 상태인 펨토셀이 존재하는 경우, 상기 휴지모드 상태의 펨토셀 ID를 매크로(Macro) 기지국으로 전달하는 단계;
    상기 매크로 기지국으로부터 상기 휴지모드 상태의 펨토셀과 인접한 휴지모드 상태의 주변 펨토셀의 휴지모드 동작 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 주변 펨토셀의 휴지모드 동작 정보를 참조하여 휴지모드 상태의 주변 펨토셀들을 검색하고, 상기 검색 결과를 자신이 속한 펨토셀로 전송하는 단계를 포함하는 휴지모드 펨토셀 검색 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 주변 펨토셀의 휴지모드 동작 정보는,
    참조신호(reference signal) 및 시스템 파라미터(system parameter)에 대한 전송주기(Periodicity), 전송구간 크기(Transmission Interval) 및 전송시작 시간(offset time)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴지모드 펨토셀 검색 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 휴지모드 상태의 주변 펨토셀들의 참조신호 및 시스템 파라미터는 특정 시간구간 내에서 연속적으로 전송되며, 상기 단말은 상기 휴지모드 상태의 주변 펨토셀들의 전송구간을 참조하여 상기 휴지모드 상태의 주변 펨토셀들을 검색하는 것을 특징으로 하는 휴지모드 펨토셀 검색 방법.
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