KR20120019098A - 비용 효율적인 ｌｔｅ 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 핸드오버 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체 - Google Patents

비용 효율적인 ｌｔｅ 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 핸드오버 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 펨토셀 간 X2 인터페이스가 정의되지 않는 E-UTRAN 기반의 LTE 펨토셀에 있어서, 펨토셀의 핸드오버시 코어망의 신호비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히, 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 있어서, 사용자 단말기의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하여 사용자 단말기의 핸드오버 여부를 결정하며, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국을 검색하고, 사용자 단말기를 통하여 검색된 타깃 펨토셀 기지국에 핸드오버 요청 정보를 송신하며, 사용자 단말기를 통하여 타깃 펨토셀 기지국으로부터 사용자 단말기의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하고 수신된 핸드오버 명령 정보를 사용자 단말기에 송신함으로써 사용자 단말기의 핸드오버를 실행토록 하는 서빙 펨토셀 기지국;을 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템이 개시된다.

Description

비용 효율적인 ＬＴＥ 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 핸드오버 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체{COST-EFFECTIVE HANDOVER MANAGEMENT SYSTEM FOR LTE FEMTOCELLS, MANAGEMENT METHOD THEREFOR AND RECORDING MEDIUM OF THE SAME MANAGEMENT METHOD}
본 발명은 핸드오버 관리 시스템 및 그 관리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 코어망의 신호비용을 감소시킬 수 있는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체에 관한 것이다.
가정 또는 사무실과 같은 옥내 음영문제를 해소하고 제한된 주파수 자원을 효과적으로 사용하여 많은 사용자에게 더 좋은 무선 환경을 제공하는 소형 기지국 연구에 대한 요구가 많아지고 있다. 따라서 기 지국 신규 설치 시 자체적으로 또는 인접한 기지국 간 자동 협업을 통해서 간섭을 최소화하려는 연구와 셀 커버리지를 최적화하는 연구가 진행되고 있다. 펨토셀(Femtocell)은 셀 반경을 옥내에 적합한 크기로 줄여 이런 요구를 해소한 차세대 무선 환경 통신 기술이다.
펨토셀은 옥내망에서 가입자에 의해 설치되는 초소형 기지국으로서 가입자들에게 향상된 데이터 전송률과 서비스 품질을 제공하며 설치가 용이하다. 특히 비용 효율적인 측면에서도 Wi-Fi 기지국 등 다른 기지국에 비해 저렴한 설치가 가능하고 동시에 실내 커버리지와 네트워크 용량 부분을 향상시키는 매력적인 해결책이다.
또한, 펨토셀은 저비용, 저전력 특성으로 옥내망에서 서비스를 제공받는 2~6명의 모바일 가입자 근처에 위치하고 높은 성능의 무선 통신을 제공한다. 동시에 무선통신 장비 제조업체의 신규 시장 창출 및 고품질 서비스를 제공한다. 이러한 펨토셀의 장점을 통해 최근 연구 보고에서는 2011년까지 전 세계적으로 1억2백만의 가입자와 3천 2백만 개의 펨토셀이 사용될 것이라고 전망하고 있다.
하지만, 상용화 초기의 펨토셀은 많은 장점에도 불구하고 상용화를 위해 꾸준히 이슈화되고 있는 문제점이 있다. 대표적인 문제점으로는 보안성, RF간섭, 기지국 구성 자동 설정 및 기지국 운용 자동 최적화 그리고 안정성이다. 특히 이러한 문제점들은 펨토셀이 일정 지역에 밀집하여 설치되었을 때 나타나는 공통적인 특징이 있다. 그러므로 펨토셀 간 또는 매크로셀과 펨토셀 사이 다양한 환경에서 문제점의 연구가 필요하다. 그 중 확장성 문제는 중요한 이슈로 연구된다.
확장성은 매크로셀에 다수의 펨토셀이 배치되었을 경우 서로의 영향으로 매크로셀과 펨토셀 모두의 성능 저하가 나타나는 문제이다. 펨토셀은 무선 사업자의 패킷망이 백홀(backhaul)을 통해 연결되어 정보를 제공한다. 그리고 백홀은 각각의 펨토셀마다 개별적으로 지정되어 코어망에 연결된다. 이 구조에서 코어망으로 가야 할 신호비용이 빈번하게 야기되면 코어망의 성능이 떨어진다.
따라서, 3.9세대 무선통신규격으로 불리는 LTE(Long Term Evolution) 기반의 펨토셀이 대량 배치될 수 있는 현 상황에서 이러한 확장성 문제는 꼭 풀어야 할 과제이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 펨토셀 간 X2 인터페이스가 정의되지 않는 E-UTRAN 기반의 LTE 펨토셀에 있어서, 펨토셀의 핸드오버시 코어망의 신호비용을 감소시킬 수 있는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버 결정권을 펨토셀에 수여함으로써 코어망 및 펨토셀 기지국 게이트 웨이의 핸드오버와 관련된 신호비용을 감소시킴으로써 확장성 문제를 해결할 수 있는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템, 그 관리 방법 및 그 관리 방법의 기록 매체를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 있어서, 사용자 단말기의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하여 사용자 단말기의 핸드오버 여부를 결정하며, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국을 검색하고, 사용자 단말기를 통하여 검색된 타깃 펨토셀 기지국에 핸드오버 요청 정보를 송신하며, 사용자 단말기를 통하여 타깃 펨토셀 기지국으로부터 사용자 단말기의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하고 수신된 핸드오버 명령 정보를 사용자 단말기에 송신함으로써 사용자 단말기의 핸드오버를 실행토록 하는 서빙 펨토셀 기지국;을 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
서빙 펨토셀 기지국은 사용자 단말기의 핸드오버 실행 후 사용자 단말기에 할당된 자원을 회수하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은, 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 있어서, 사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하고, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 서빙 펨토셀 기지국을 확인하며, 사용자 단말기를 접속 승인하고, 사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국에 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하고, 사용자 단말기로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하여 펨토셀 기지국 게이트 웨이에 핸드오버 완료 정보를 송신하는 타깃 펨토셀 기지국;을 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
사용자 단말기는 다수의 펨토셀 기지국들 간에 핸드오버를 수행하는 것이 바람직하다.
펨토셀 기지국 리스트는 펨토셀 기지국 게이트 웨이의 커버리지 범위 내에 위치한 다수의 펨토셀 기지국에 대한 트래킹 에어리어 코드(TAC: Tracking Area Code) 리스트인 것이 바람직하다.
사용자 단말기는 핸드오버 명령 정보에 기반하여 타깃 펨토셀 기지국과 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속하는 것이 바람직하다.
펨토셀 기지국 리스트는 송신된 핸드오버 완료 정보에 기반하여 펨토셀 기지국 게이트에 의해 갱신되는 것이 바람직하다.
펨토셀 기지국 게이트 웨이와의 사이에서 데이터 패킷을 송수신하는 코어망을 더 포함하는 것이 바람직하다.
코어망은 MME(Mobile Management Entity)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성된 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 다른 카테고리로서 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 방법에 있어서, 서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하는 단계(S110); 서빙 펨토셀 기지국이 수신된 송수신 상태 정보에 기반하여 사용자 단말기의 핸드오버 여부를 결정하는 단계(S120); 서빙 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국을 검색하는 단계(S130); 서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 검색된 타깃 펨토셀 기지국에 핸드오버 요청 정보를 송신하는 단계(S140); 서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 타깃 펨토셀 기지국으로부터 사용자 단말기의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하는 단계(S190); 및 서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기의 핸드오버를 실행시키기 위해 수신된 핸드오버 명령 정보를 사용자 단말기에 송신하는 단계(S200);를 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
서빙 펨토셀 기지국의 핸드오버 명령 정보 송신단계(S200) 이후에, 서빙 펨토셀 기지국이 타깃 펨토셀 기지국으로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하는 단계(S230); 서빙 펨토셀 기지국이 핸드오버 완료 정보에 기반하여 사용자 단말기에 할당된 자원을 회수하는 단계(S240); 및 서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 타깃 펨토셀 기지국에 할당된 자원의 회수 완료 정보를 송신하는 단계(S250);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은, 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 방법에 있어서, 타깃 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하는 단계(S150); 타깃 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 서빙 펨토셀 기지국을 확인하는 단계(S160); 타깃 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 접속 승인하는 단계(S170); 타깃 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국에 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하는 단계(S180); 타깃 펨토셀 기지국이 사용자 단말기로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하는 단계(S210); 및 타깃 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트 웨이에 핸드오버 완료 정보를 송신하는 단계(S220);를 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
핸드오버 명령 정보 송신단계(S180)와 핸드오버 완료 정보 수신단계(S210) 사이에는, 타깃 펨토셀 기지국이 핸드오버 명령 정보에 기반하여 사용자 단말기와 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속하는 단계(S205);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
타깃 펨토셀 기지국의 핸드오버 완료 정보 송신단계(S220)는, 타깃 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트로 하여금 펨토셀 기지국 리스트를 갱신토록 하기 위해 핸드오버 완료 정보를 송신하는 단계인 것이 바람직하다.
타깃 펨토셀 기지국의 핸드오버 완료 정보 송신단계(S220) 이후에, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 핸드오버 완료 정보에 기반하여 펨토셀 기지국 리스트를 갱신하는 단계(S225);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 상술한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법의 각 단계를 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다수의 펨토셀 간 X2 인터페이스가 정의되지 않는 E-UTRAN 기반의 LTE 펨토셀에 있어서, 펨토셀의 핸드오버시 코어망의 신호비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버 결정권을 펨토셀에 수여함으로써 코어망 및 펨토셀 기지국 게이트 웨이의 핸드오버와 관련된 신호비용을 감소시킴으로써 확장성 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 E-UTRAN 무선 인터페이스 구조를 개략적으로 나타낸 개념도,
도 2는 E-UTRAN 무선 인터페이스에서 LTE 펨토셀 구조를 개략적으로 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법의 일 실시예를 순차적으로 도시한 도면이다.
도 1은 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 무선 인터페이스 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 2는 E-UTRAN 무선 인터페이스에서 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, E-UTRAN은 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)보다 기지국에 더 많은 기능이 부여된 평면적인 특징을 가진다. 각각의 기지국(110, 120, 130, eNodeB: evolved Node Base station)은 MME(Mobile Management Entity)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되어 있는 코어망(100, 200)에 직접 S1 인터페이스로 연결된다. MME는 기지국(110, 120, 130)의 아이들 모드(idle mode) 신호 등 사용자 단말 관리에 필요한 신호들을 관리한다. 또 기지국(110, 120, 130) 사이에는 X2 인터페이스로 연결되며 특히, X2 인터페이스는 기지국(110, 120, 130) 간 핸드오버에 사용된다.
LTE의 E-UTRAN에서 펨토셀의 구조를 나타낸 도 2를 참조하면, LTE 펨토셀은 펨토셀 기지국 게이트 웨이(310, HeNB GW: Home evolved Node Base staion Gate Way)가 펨토셀 기지국(312, 314, 316, HeNB: Home evolved Node Base staion)과 코어망(300) 사이 중간노드로 정의된다. 펨토셀 기지국 게이트 웨이(310)는 도 1의 기지국(110, 120, 130, eNodeB: evolved Node Base station) 역할을 수행하면서 코어망 역할을 보조한다. 특히, 펨토셀 기지국(312, 314, 316)과 펨토셀 기지국 게이트 웨이(310) 간, 그리고 펨토셀 기지국 게이트 웨이(310)와 코어망(300) 간 X2 인터페이스 없이 S1 인터페이스만 존재하는 것이 큰 특징이다. 이렇게 펨토셀 기지국(312, 314, 316) 사이에 X2 인터페이스가 없는 이유는 펨토셀이 공용망에 연결되고 사용자의 임의대로 설치가 되므로 펨토셀 기지국(312, 314, 316)의 관리와 펨토셀 기지국(312, 314, 316) 간 신호를 구축할 인터페이스 정의가 어렵기 때문이다.
< 핸드오버 관리 시스템>
본 발명 핸드오버 관리 시스템의 일 실시예는 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 대한 것이다.
도 3은 본 발명인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN에 기반한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템으로서, 사용자 단말기(10), 서빙 펨토셀 기지국(20), 타깃 펨토셀 기지국(30), 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40) 및 코어망(50)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예는 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 제공하는 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 사용자 단말기(10)를 통한 서빙 펨토셀 기지국(20)과 타깃 펨토셀 기지국(30) 간의 정보 교환으로 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40) 및 코어망(50)의 관여 없이도 펨토셀 간 핸드오버를 실행할 수 있도록 작용한다.
이하, 도 3을 참조하여 각 구성에 대해 설명한다.
사용자 단말기(10)는 이동 중에 펨토셀 기지국(20, 30) 간 핸드오버가 수행되는 대상으로서, 휴대폰, 노트북 등 양방향 무선 모바일 네트워크 통신이 가능한 단말 모두를 포함하는 개념이다.
서빙 펨토셀 기지국(20, Serving Femtocell Base staion)은 사용자 단말기(10)에 무선 네트워크 서비스를 제공 중인 펨토셀 기지국(HeNB)으로서 가정, 회사 등에 설치될 수 있는 다수의 펨토셀 기지국 중 핸드오버 실행 전 펨토셀 기지국에 해당한다.
서빙 펨토셀 기지국(20)은 펨토셀 기지국(20, 30) 간에 핸드오버를 실행하기 위해 사용자 단말기(10)의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하여 사용자 단말기(10)의 핸드오버 여부를 결정하며, 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국(30)을 검색하고, 사용자 단말기(10)를 통하여 검색된 타깃 펨토셀 기지국(30)에 핸드오버 요청 정보를 송신하며, 사용자 단말기(10)를 통하여 타깃 펨토셀 기지국(30)으로부터 사용자 단말기(10)의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하고 수신된 핸드오버 명령 정보를 사용자 단말기(10)에 송신함으로써 사용자 단말기(10)의 핸드오버를 실행토록 하는 역할을 한다.
타깃 펨토셀 기지국(30, Target Femtocell Base station)은 이동 중인 사용자 단말기(10)와 근접하게 되는 펨토셀 기지국으로서 가정, 회사 등에 설치될 수 있는 다수의 펨토셀 기지국 중 핸드오버 실행 후 펨토셀 기지국에 해당한다.
타깃 펨토셀 기지국(30) 사용자 단말기(10)를 통하여 서빙 펨토셀 기지국(20)으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하고, 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 서빙 펨토셀 기지국(20)을 확인하며, 사용자 단말기(10)를 접속 승인하고, 사용자 단말기(10)를 통하여 서빙 펨토셀 기지국(20)에 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하고, 사용자 단말기(10)로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하여 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)에 핸드오버 완료 정보를 송신하는 역할을 한다.
또한, 타깃 펨토셀 기지국(30)의 핸드오버는 사용자 단말기(10)에 송신되는 핸드오버 명령 정보에 기반하여 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속이 이루어진다.
펨토셀 기지국 게이트 웨이(40, HeNB GW)는 펨토셀 기지국(20, 30, HeNB)과 코어망(50) 사이 중간노드로서 데이터 패킷의 송수신에 있어서 코어망(50)을 보조하는 역할을 한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 핸드오버 실행을 위해 커버리지 범위 내의 펨토셀 기지국(20, 30)에 대한 정보인 펨토셀 기지국 리스트를 각 펨토셀 기지국(20, 30)에 제공하며, 핸드오버 실행 후 펨토셀 기지국 리스트를 계속적으로 갱신한다.
코어망(50)은 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)와의 사이에서 데이터 패킷을 송수신하는 역할을 하며, MME(52, Mobile Management Entity)와 S-GW(54, Serving Gateway)로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서는 데이터 패킷 송수신을 제외하고, 핸드오버의 실행 시 배제됨으로써 MME(52)가 핸드오버 요청 메세지를 받고 승인 메세지를 전송하는 등의 신호비용을 제거하여 코어망(50) 자체의 성능 저하를 방지하게 된다. 이는 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)에서도 적용되며, 이를 위해 타깃 펨토셀 기지국(30)이 펨토셀 기지국 리스트인 트래킹 에어리어 코드(TAC: Tracking Area Code)를 파악하고 이에 기반하여 접속 승인을 결정함으로써 핸드오버 결정권을 갖도록 구성된다.
< 핸드오버 관리 방법>
도 4는 본 발명인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법의 일 실시예를 순차적으로 도시한 도면이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명하면, 우선 서빙 펨토셀 기지국(20)이 사용자 단말기(10)의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신한다(S110).
다음, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 수신된 송수신 상태 정보에 기반하여 사용자 단말기(10)의 핸드오버 여부를 결정한다(S120).
다음, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국(30)을 검색한다(S130).
다음, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 사용자 단말기(10)를 통하여 검색된 타깃 펨토셀 기지국(30)에 핸드오버 요청 정보를 송신하며(S140), 타깃 펨토셀 기지국(30)이 사용자 단말기(10)를 통하여 서빙 펨토셀 기지국(20)으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신한다(S150). 이 경우, 서빙 펨토셀 기지국(20)과 타깃 펨토셀 기지국(30) 사이에는 X2 인터페이스가 정의되지 않으므로 직접적으로 송수신하는 것은 아니며, 서빙 펨토셀 기지국(20) 및 타깃 펨토셀 기지국(30)을 포함하는 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 사용자 단말기(10)를 통해서 정보를 송수신하게 된다.
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 서빙 펨토셀 기지국(20)을 확인한다(S160).
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 사용자 단말기(10)를 접속 승인한다(S170).
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 사용자 단말기(10)를 통하여 서빙 펨토셀 기지국(20)에 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하며(S180), 서빙 펨토셀 기지국(20)이 사용자 단말기(10)를 통하여 타깃 펨토셀 기지국(30)으로부터 사용자 단말기(10)의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신한다(S190).
다음, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 사용자 단말기(10)의 핸드오버를 실행시키기 위해 수신된 핸드오버 명령 정보를 사용자 단말기(10)에 송신한다(S200).
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 핸드오버 명령 정보에 기반하여 사용자 단말기(10)와 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속한다(S205).
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 사용자 단말기(10)로부터 핸드오버 완료 정보를 수신한다(S210).
다음, 타깃 펨토셀 기지국(30)이 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)에 핸드오버 완료 정보를 송신한다(S220). 이 경우, 타깃 펨토셀 기지국(30)의 핸드오버 완료 정보 송신단계(S220)는,타깃 펨토셀 기지국(30)이 펨토셀 기지국 게이트로 하여금 펨토셀 기지국 리스트를 갱신토록 하기 위해 핸드오버 완료 정보를 송신하는 단계인 것이 바람직하다.
다음, 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)가 핸드오버 완료 정보에 기반하여 펨토셀 기지국 리스트를 갱신한다(S225).
다음, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 타깃 펨토셀 기지국(30)으로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하고(S230), 핸드오버 완료 정보에 기반하여 사용자 단말기(10)에 할당된 자원을 회수한다(S240).
마지막으로, 서빙 펨토셀 기지국(20)이 사용자 단말기(10)를 통하여 타깃 펨토셀 기지국(30)에 할당된 자원의 회수 완료 정보를 송신함으로써(S250) 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법의 일 실시예가 실행될 수 있다.
상술한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법의 일 실시예는 이를 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로 제공될 수 있으며, 또한 각각의 사용자 단말기(10), 펨토셀 기지국(20, 30) 및 펨토셀 기지국 게이트 웨이(40)에 저장되어 수행될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 사용자 단말기
20: 서빙 펨토셀 기지국
30: 타깃 펨토셀 기지국
40: 펨토셀 기지국 게이트 웨이
50: 코어망
52: MME
54: S-GW
100, 200: E-UTRAN의 코어망
110, 120, 130: E-UTRAN의 기지국
300: LTE 펨토셀의 코어망
310: 펨토셀 기지국 게이트 웨이
312, 314, 316: LTE 펨토셀의 기지국

Claims (16)

  1. 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN에 기반한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 있어서,
    사용자 단말기의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하여 상기 사용자 단말기의 핸드오버 여부를 결정하며, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국을 검색하고, 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 검색된 타깃 펨토셀 기지국에 핸드오버 요청 정보를 송신하며, 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 타깃 펨토셀 기지국으로부터 상기 사용자 단말기의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하고 상기 수신된 핸드오버 명령 정보를 상기 사용자 단말기에 송신함으로써 상기 사용자 단말기의 핸드오버를 실행토록 하는 서빙 펨토셀 기지국;을 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서빙 펨토셀 기지국은 상기 사용자 단말기의 핸드오버 실행 후 상기 사용자 단말기에 할당된 자원을 회수하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  3. 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN에 기반한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템에 있어서,
    사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하고, 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 상기 서빙 펨토셀 기지국을 확인하며, 상기 사용자 단말기를 접속 승인하고, 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 서빙 펨토셀 기지국에 상기 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하고, 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하여 상기 펨토셀 기지국 게이트 웨이에 상기 핸드오버 완료 정보를 송신하는 타깃 펨토셀 기지국;을 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 다수의 펨토셀 기지국들 간에 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국 리스트는 상기 펨토셀 기지국 게이트 웨이의 커버리지 범위 내에 위치한 다수의 펨토셀 기지국에 대한 트래킹 에어리어 코드 리스트인 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 핸드오버 명령 정보에 기반하여 상기 타깃 펨토셀 기지국과 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국 리스트는 상기 송신된 핸드오버 완료 정보에 기반하여 상기 펨토셀 기지국 게이트에 의해 갱신되는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  8. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국 게이트 웨이와의 사이에서 데이터 패킷을 송수신하는 코어망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 코어망은 MME와 S-GW로 구성된 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 시스템.
  10. 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN에 기반한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법에 있어서,
    서빙 펨토셀 기지국이 사용자 단말기의 송수신 상태에 대응하는 송수신 상태 정보를 수신하는 단계(S110);
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 수신된 송수신 상태 정보에 기반하여 상기 사용자 단말기의 핸드오버 여부를 결정하는 단계(S120);
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 핸드오버를 위한 타깃 펨토셀 기지국을 검색하는 단계(S130);
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 검색된 타깃 펨토셀 기지국에 핸드오버 요청 정보를 송신하는 단계(S140);
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 타깃 펨토셀 기지국으로부터 상기 사용자 단말기의 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 수신하는 단계(S190); 및
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기의 핸드오버를 실행시키기 위해 상기 수신된 핸드오버 명령 정보를 상기 사용자 단말기에 송신하는 단계(S200);를 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 서빙 펨토셀 기지국의 핸드오버 명령 정보 송신단계(S200) 이후에,
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 타깃 펨토셀 기지국으로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하는 단계(S230);
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 핸드오버 완료 정보에 기반하여 상기 사용자 단말기에 할당된 자원을 회수하는 단계(S240); 및
    상기 서빙 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 타깃 펨토셀 기지국에 상기 할당된 자원의 회수 완료 정보를 송신하는 단계(S250);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  12. 모바일 네트워크를 위한 무선 인터페이스인 E-UTRAN에 기반한 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법에 있어서,
    타깃 펨토셀 기지국이 사용자 단말기를 통하여 서빙 펨토셀 기지국으로부터 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하는 단계(S150);
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 제공한 펨토셀 기지국 리스트에 기반하여 상기 서빙 펨토셀 기지국을 확인하는 단계(S160);
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기를 접속 승인하는 단계(S170);
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기를 통하여 상기 서빙 펨토셀 기지국에 상기 접속 승인에 기반한 핸드오버 명령 정보를 송신하는 단계(S180);
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 사용자 단말기로부터 핸드오버 완료 정보를 수신하는 단계(S210); 및
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀 기지국 게이트 웨이에 상기 핸드오버 완료 정보를 송신하는 단계(S220);를 포함하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 핸드오버 명령 정보 송신단계(S180)와 상기 핸드오버 완료 정보 수신단계(S210) 사이에는,
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 핸드오버 명령 정보에 기반하여 상기 사용자 단말기와 물리 계층 및 MAC 계층을 통해 접속하는 단계(S205);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 타깃 펨토셀 기지국의 핸드오버 완료 정보 송신단계(S220)는,
    상기 타깃 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀 기지국 게이트로 하여금 상기 펨토셀 기지국 리스트를 갱신토록 하기 위해 상기 핸드오버 완료 정보를 송신하는 단계인 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 타깃 펨토셀 기지국의 핸드오버 완료 정보 송신단계(S220) 이후에,
    상기 펨토셀 기지국 게이트 웨이가 상기 핸드오버 완료 정보에 기반하여 상기 펨토셀 기지국 리스트를 갱신하는 단계(S225);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효율적인 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법.
  16. 제 10항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 따른 LTE 펨토셀의 핸드오버 관리 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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