KR20120056791A

KR20120056791A - 무선 통신 시스템에서 펨토 셀로의 핸드오프 방법과 이를 위한 서버 장치

Info

Publication number: KR20120056791A
Application number: KR1020110123889A
Authority: KR
Inventors: 광하이 리우; 준웨이 렌; 홍 왕; 타오 자오
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-06-04

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 펨토셀로의 핸드오프 방법은, 상기 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생 시, 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 제1 서버의 요청에 따라 제2 서버가 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하는 과정; 상기 제1 서버가 상기 제2 서버로부터 상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 과정; 상기 제1 서버가 상기 후보 펨토셀에게 상기 핸드오프 중인 단말기의 역방향 신호 세기의 측정을 요청하는 메시지를 전송하는 과정; 상기 제1 서버가 상기 후보 펨토셀로부터 보고되는 측정 결과를 근거로 상기 후보 펨토셀 중 상기 핸드오프를 위한 목적지 펨토셀을 결정하는 과정; 및 상기 소스 기지국으로부터 상기 목적지 펨토셀로의 핸드오프 절차를 수행하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 펨토 셀로의 핸드오프 방법과 이를 위한 서버 장치{METHOD OF HANDOFF TO A FEMTOCELL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND A SERVER APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 펨토 셀(예컨대, 슈퍼 미니타입 이동 기지국 또는 홈 기지국 등) 기술에 관한 것으로, 특히 펨토 셀로의 핸드오프 방법과 이를 위한 장치에 대한 것이다.

펨토 셀(간략하게 페모(Femo)라 칭하기도 한다.)은 저전력의 미니타입 3G 무선 장치이다. 펨토 셀은 표준 인터페이스에 기초하여 사용자 이동 전화기가 보낸 음성 및 데이터 호(call)를 코어 네트워크에 송신할 수 있다. 현재, 펨토 셀에 대해 2G, 2.5G, 3G 및 4G를 각각 지원하는 다양한 제품들이 개발되었거나 개발이 진행 중이다.

그리고 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access), GSM(Global System For Mobile Communication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), TS-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 등과 같은 서로 다른 통신 표준들에 적용 가능한 펨토 셀에 대한 다양한 제품들이 개발되었거나 개발이 진행 중이다.

통신 사업자로부터 높은 인정을 받고 관심을 받는 펨토 셀에 대한 다양한 제품들은, 플러그 앤 플레이(PnP) 같은 많은 장점들을 가지며, 편리하게 배포되고 빠르게 네트워크 용량을 향상시킬 수 있다.

그러나, 매크로 셀의 매크로 기지국과 펨토 셀의 액세스 포인트(예컨대, FAP(Femto cell Access Point), 미니타입 기지국 또는 페모 기지국) 사이의 또는 FAP들 사이의 안정적인 핸드오프는 기존의 페모 기술들에서 잘 해결되지 않았으며, 이는 페모 기술의 발전을 제한하는 장애물 중 하나이다.

예를 들어 CDMA 표준에서 매크로 기지국이 개시하는 FAP로의 핸드오프와 FAP들 간의 음성 활성화를 설명하면, 여기서 FAP로의 핸드오프는 목적지 FAP에 의해 역방향 측정(reverse measurement)을 실행하는 방법을 채용하고 있다.

도 1은 기존의 매크로 기지국으로부터 FAP로의 핸드오프 절차를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 101 단계에서 매크로 기지국(200)에 의해 커버되는 CDMA 단말기(100)가 상기 매크로 기지국(200)이 브로드캐스팅한 이웃 셀들의 리스트를 수신한다. 103 단계에서 상기 단말기(100)가 FAP1(500a)에 가까워지고 FAP1(500a)의 더 강한 파일럿 신호를 검출할 때, 상기 FAP1(500a)의 파일럿 신호를 통해 전송되는 PN 코드(즉, 의사 랜덤 열: pseudo-random noise sequence)은 b라 가정한다. 105 단계에서 단말기(100)는 FAP1(500a)의 파일럿 신호 세기가 기설정된 임계값 T_add를 초과하는 것을 검출한 경우, 상기 단말기(100)는 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM: Pilot Strength Measurement Message)를 서빙 매크로 기지국(200)으로 송신한다. 여기서 상기 PSMM 메시지는 목적지 기지국, 즉 상기 FAP1(500a)의 파일럿 신호의 PN 코드를 운반한다. 107 단계에서 상기 매크로 기지국(200)은 핸드오프가 요구됨을 이동 교환 센터(MSC: Mobile Switch Center)(300)에 알리는 메시지(handoff required message)를 해당 MSC(300)에게 송신한다. 상기 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지는 목적지 기지국의 Cell_ID(셀 식별 정보)와 MSC_ID(MSC의 식별 정보)를 운반하고, 소스 기지국의 Cell_ID와 (CDMA의 서빙 단방향 지연 필드에 위치한) MSC_ID를 운반한다. 핸드오프 중인 단말기(100)의 식별 정보는 장치 일련 번호(ESN: Equipment Serial Number), 국제 이동 가입자 식별 번호(IMSI: International Mobile Subscriber Identification Number) 및 공중 롱 코드 마스크 코드 식별을 포함한다.

이후 109 단계에서 상기 MSC(300)는, 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지를 통해 목적지 기지국의 MSC_ID에 따라, 핸드오프 요청 메시지(handoff request message)를 목적지 펨토셀 수렴 서버/펨토셀 게이트웨이(FCS/FGW: Femtocell Convergence Server/ Femtocell Gateway)(400)에 송신한다. 111 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 핸드오프 요청 메시지에서 PN 코드의 값 b 에 따라, PN이 "b"인 모든 FAP들(500a, 500b)에 측정 요청 메시지(measure request message)를 발행한다. 상기 측정 요청 메시지는 상기 단말기(100)의 공중 롱 코드 마스크 코드 식별자를 포함한다. 113 단계에서 상기 측정 요청 메시지를 수신한 모든 FAP들(500a, 500b)은 상기 단말기 신호 세기에 대한 역방향 측정을 수행하기 위해, 상기 수신된 ESN과 공중 롱 코드 마스크 코드 식별자에 따라 상기 얻어진 단말기 롱 코드를 계산한다. 핸드오프 요청을 위해 개시된 단말기 신호를 검출한 상기 FAP1(500a)는 FCS/FGW(400)로 역방향 측정의 측정 결과를 보고한다. 한편 핸드오프 요청을 위해 개시된 단말기 신호를 검출하지 못한 FAP2(500b)는 측정 결과를 보고하지 않을 것이다. 그리고 115 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 상기 보고된 역방향 측정의 측정 결과에 따라 핸드오프를 위한 고유(unique) 목적지 FAP를 예컨대, FAP1(500a)로 결정하고, 핸드오프 요구 메시지(handoff request message)를 FAP1(500a)로 송신하고, 후속 핸드오프 과정들을 실행한다.

그러나 상기한 도 1의 종래 핸드오프 절차는 FCS/FGW(400)가 커버하는 FAP의 수가 매우 많은 경우, CDMA 단말기가 매크로 기지국(200)으로부터 FAP로 핸드오프를 실행할 때 마다, 동일한 PN 코드를 갖는 많은 수의 FAP들이 역방향 측정을 실행할 것이다.

도 1에서는 설명의 편의를 위해 두 개의 FAP를 도시하였으나, 네트워크에서 실제 하나의 FCS/FGW가 관리하는 FAP들의 개수는 상당하다. 예를 들어, 하나의 FCS/FGW가 커버하는 300,000개의 FAP들이 존재하고, 상기 페모에 대한 전용 PN 코드의 수가 5인 경우, FCS/FGW는 약 60,000개의 측정 요청 메시지들을 보낼 필요가 있다. 한편, 상기 메시지를 받은 60,000개의 FAP들 모두는 역방향 측정을 실행할 것이다. 따라서, 상기 네트워크는 상당한 부하를 받게 된다.

상기 FAP의 작은 커버리지와 많은 개수, 그리고 FAP와 매크로 기지국의 빈번한 인터페이스로 인해, 많은 수의 단말기들이 동시에 매크로 기지국으로부터 FAP로의 핸드오프 요청을 개시할 것이며, 이는 하나의 FAP가 동시에 많은 역방향 측정을 하도록 한다. 그 결과, 핸드오프 지연이 상당히 증가할 것이며, 네트워크 성능이 감소할 것이다. 동시에, FAP들 간의 핸드오프와 관련하여, 상기 문제점들이 유사하게 존재한다. 또한 FCS/FGW와 FAP가 역방향 측정을 실행하기 위해서는 많은 수의 프로세서 자원들을 이용해야 하며, 대용량의 프로세싱이 요구된다. 따라서, FCS/FGW 및 FAP의 개발 비용이 현저히 증가할 것이며, 페모 기술의 적용 을 위한 개발 및 애플리케이션의 크기는 제한될 것이다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 펨토셀로의 효율적인 핸드오프 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 펨토셀로의 핸드오프 시 역방향 측정의 부하와 지연을 줄일 수 있는 핸드오프 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 펨토셀로의 핸드오프 시 후보 셀들의 범위를 용이하게 설정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 펨토셀들의 위치 관련 정보를 관리하는 서버에서 수행되는 펨토셀로의 핸드오프 방법은, 각 펨토셀 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치하는 다른 펨토셀 기지국들의 정보를 포함하는 데이터베이스를 설정하는 과정; 소스 기지국으로부터 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생에 따라 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버의 요청이 있는 경우, 상기 데이터베이스를 조회하여 상기 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하는 과정; 및 상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버에게 제공하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 펨토셀로의 핸드오프를 지원하는 무선 통신 시스템에서 펨토셀들의 위치 관련 정보를 관리하는 서버 장치는, 데이터 통신을 위한 적어도 하나의 네트워크 인터페이스; 각 펨토셀 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치하는 다른 펨토셀 기지국들의 정보를 포함하는 데이터베이스; 및 소스 기지국으로부터 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생에 따라 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버의 요청을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신한 경우, 상기 데이터베이스를 조회하여 상기 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하고, 상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버에게 제공하는 제어부를 포함한다.

상기한 본 발명에 의하면, 펨토셀로의 효율적인 핸드오프 방안과 이를 위한 위치 정보 서버를 제공할 수 있다.역방향 측정의 본래 방법에 기초하여, 본 발명의 실시 예들이 제공하는 펨토셀로의 핸드오프 방법은 소스 기지국의 정보에 기초하여 역방향 측정을 수행할 필요가 있는 FAP의 범위가 줄어든다. 따라서, 종래 펨토셀로의 핸드오프 시 역방향 측정을 실행할 때, 역방향 측정이 요구되는 FAP들의 수와 이로 인한 지연 및 고비용의 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 위치 정보 서버 논리 엔터티가 위치 정보 서버에 부가될 수 있다. 상기 위치 정보 서버는 소스 기지국의 위치 정보와 이웃 관계를 이용하여, 역방향 측정을 수행하는 FAP들의 수를 줄일 수 있다.

또한 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티의 알고리즘은 단순하여 용이하게 구현될 수 있으며, FCS/FGW의 부하와 발송되는 역방향 측정 요청 메시지들의 수와역방향 측정을 실행하여 발생하는 FAP의 로드가 크게 감소시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 매크로 셀로부터 펨토셀로의 핸드오프와, 역방향 측정에 기초한 FAP들 간의 핸드오프가 보다 효율적으로 수행될 수 있으며, 이를 통해 펨토 기술의 보급 및 적용이 크게 개선될 수 있다.

도 1은 기존의 매크로 기지국으로부터 FAP로의 핸드오프 절차를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 매크로 기지국에 의해 개시되는 FAP로의 음성 핸드오프를 절차를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 소스 FAP에 의해 개시되는 다른 FAP로의 음성 핸드오프를 절차를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리(logical) 엔터티와 FMS가 함께 설정된 경우, A1/A2 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티와 FMS가 함께 설정된 경우, A1p/A2p 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티와 FCS/FGW가 함께 설정된 경우, A1/A2 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티와 FCS/FGW가 함께 설정된 경우, A1p/A2p 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티가 독립 물리 엔터티인 경우, A1/A2 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티가 독립 물리 엔터티인 경우, A1p/A2p 인터페이스에 기초한 펨토 시스템의 1x 음성 구조 기준 모델을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 소스 기지국으로부터 펨토셀으로의 효율적인 핸드오프(또는 액티브 핸드오프라 칭하기도 한다.)를 지원하기 위한 방법을 제안한 것이다. 여기서 소스 기지국은 매크로 기지국 또는 펨토 기지국이 될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서"(액티브) 핸드오프"는 액티브 상태인 핸드오프 중인 단말기가 매크로 기지국이 커버하는 특정 셀로부터 다른 FAP의 한 셀로 스위칭함을 의미하거나 또는 액티브 상태인 핸드오프 중인 단말기가 소스 FAP의 한 셀로부터 다른 FAP의 셀로 스위칭함을 의미한다.

본 발명의 핸드오프 방법은, 소스 기지국의 위치 정보(위도,경도)에 기반하여 단말이 핸드오프되는 목적지 기지국으로서 펨토셀을 설정하고, 일부 펨토셀에 대한 채널을 선택적으로 측정하도록 단말에게 지시한다. 측정을 수행하는 단말은 해당 펨토셀의 PN 코드를 측정하고, 측정 결과에 따라 핸드오프되는 펨토셀의 기지국을 결정한다.

이하 본 발명의 실시 예들은 설명의 편의상 CDMA 방식의 무선 통신 시스템에서 음성 핸드오프를 예로 들어 설명한다. 그리고 본 발명의 실시 예들은 펨토셀로의 핸드오프를 지원하는 각종 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따라 소스 기지국으로부터 펨토셀의 목적지 기지국으로 핸드오프 시 적용될 수 있는 조건들은 아래와 같다. 하기 조건들은 시스템의 구현 형태에 따라 당업자가 변형 가능한 정도에서 선택적으로 적용될 수 있다.

1. 펨토셀에 대해 전용 PN 코드가 예비되고, 그 PN 코드의 수는 현재 네트워크의 상태에 따라 설정될 수 있으며, 그 PN 코드의 수는 일반적으로 5 개 이하로 설정될 수 있다.

2. 위도 및 경도, PN 코드, 셀 식별자(Cell_ID), 시스템 식별자(System ID : SID), 네트워크 식별자(Network : NID)와 같은 현재 네트워크에서 모든 매크로 기지국들에 대한 관련 정보가 위치 정보 서버 논리 엔터티에 저장된다. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티는 위치 정보 서버 내에 구비될 수 있다.

3. 위도 및 경도, PN 코드, 실제 Cell_ID, SID, NID 및 펨토셀 장치 식별자(Femtocell Euqipment ID : FEID)와 같은 현재 네트워크에서의 모든 FAP들에 대한 관련 정보가 위치 정보 서버 논리 엔터티에 저장된다(여기서, 상기 FEID는 FAP의 MAC_ID 또는 FAP를 고유하게 식별할 수 있는 식별자를 의미함).

4. 상기 매크로 기지국의 이웃 셀들의 리스트를 수동으로 설정할 필요가 있다. 상기 매크로 기지국에서, 모든 펨토셀의 전용 PN 코드는 매크로 기지국의 이웃 셀들의 리스트에 추가될 수 있다. 여기서 펨토셀은 하나 또는 여러 개의 가상 Cell_ID를 이용한다. 상기 가상 Cell_ID의 개수는 전용 PN 코드의 수 보다 적거나 동일하다. 다만 하기의 조건은 피할 필요가 있다. 동일한 FCS/FGW가 커버하는 하나의 펨토셀의 전용 PN 코드는 서로 다른 Cell_ID들에 대응한다. 상기 매크로 기지국의 이웃 셀들의 리스트는 에어 인터페이스(air interface)를 통해 CDMA 단말기들로 브로드캐스팅될 수 있다.

한편 매크로 기지국에 저장된 이웃 셀들의 리스트를 표시하기 위해 하기 <표 1>과 같은 예들이 제공된다.

5. 상기 FAP에서 이웃 셀들의 리스트에 포함되는 이웃 정보(neighboring information)는 다음의 (1) 내지 (4)의 과정들을 실행함으로써 자동적으로 생성될 수 있다.

(1) FAP의 개시(starting-up) 과정 동안, 자동 측정이 실행된다. 한편, 상기 FAP의 스캔된 PN 코드, 위도 및 경도 정보가 펨토셀 관리 서버(FMS: Femtocell Management Server)로 송신될 수 있다.

(2) 상기 FMS는 정해진 규칙에 따라 각 FAP에 대한 PN 코드, Cell_ID(실제 Cell_ID)와 같은 파라미터들을 설정하고, 상기 관련 파라미터들과 위도 및 경도 정보를 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티로 보고하여, 위치 정보 서버 내의 위치 정보 데이터베이스를 설정하거나 업데이트한다.

(3) 상기 FMS는 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티와 상호 작용하고, 상기 FAP로부터 정해진 영역 내에 있는 예컨대, L1 킬로미터 내에 있는 매크로 기지국을 상기 FAP의 이웃 매크로 기지국으로 설정하고(L1이 설정될 수 있음), 해당 FAP로 그 설정된 정보를 송신한다.

본 발명의 실시 예에 따른 펨토셀로의 핸드오프를 위한 후보 셀들을 선택하기 위한 방법을 적용하면, 각 FAP의 이웃 관계 데이터베이스를 설정하고, 업데이트하기 위해 매크로 기지국들의 이웃 관계 정보를 위치 정보 서버 논리 엔터티에 보고할 필요가 있다.

여기서 위치 정보 서버는 각 FAP로부터 정해진 영역(거리) 내에 있는 FAP들 간의 상기 이웃 관계 정보를 FMS로부터 획득하고, 상기 획득된 이웃 관계 정보에 따라 상기 이웃 관계 데이터베이스를 설정한다. 또한, 상기 FAP의 위도 및 경도에 기초하여, 각 FAP의 이웃 관계 정보를 설정하기 위해 각 FAP로부터 예컨대, L2 킬로미터 내의 FAP들을 선택하여 각 FAP의 상기 이웃 관계 데이터베이스를 업데이트할 필요가 있다(L2가 설정될 수 있음).

(4) 상기 FMS는 모든 전용 PN 코드들과 해당 가상 Cell_ID들을 FAP에 대한 펨토셀의 이웃으로 취하고, 이를 FAP로 송신한다.

FAP가 저장하는 이웃 셀들의 리스트에 대한 예는 다음 <표 2>와 같다.

6. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티는 로컬 네트워크의 모든 기지국들의 위치 정보를 저장한다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 펨토셀로의 핸드오프를 위한 후보 셀들을 선택하는 방법과 관련하여, FAP의 이웃 관계 데이터베이스를 저장할 필요가 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 매크로 기지국에 의해 개시되는 FAP로의 음성 핸드오프를 절차를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 201 단계에서 서빙 매크로 기지국(200)이 커버하는 단말기(100)는 상기 서빙 매크로 기지국(200)이 브로드캐스팅하는 이웃 셀들의 리스트를 수신한다.

203 단계에서 상기 단말기(100)가 예컨대, FAP1(500a)에 가까워질 때, 상기 상기 서빙 매크로 기지국(200)의 파일럿 신호보다 더 강한 FAP1(500a)의 파일럿 신호가 검출될 수 있으며, 그 파일럿 신호의 PN 코드는 "b"임을 가정한다.

205 단계에서 상기 단말기(100)는 FAP의 파일럿 신호의 세기가 기설정된 임계값 T_add를 초과하는 것을 검출하면, 상기 단말기(100)는 PSMM 메시지를 소스 기지국인 서빙 매크로 기지국(200)으로 송신한다. 상기 PSMM 메시지는 목적지 기지국(예컨대, 도 2에서 FAP1(500a))의 파일럿 신호의 PN 코드를 운반한다.

207 단계에서 상기 서빙 매크로 기지국(200)은 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지를 해당 MSC(300)로 송신한다. 상기 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지는 목적지 기지국의 Cell_ID(가상 Cell_ID), SID/NID와, 상기 소스 기지국의 Cell_ID, SID/NID(CDMA의 서빙 단방향 지연 필드), 핸드오프 중인 단말기(100)의 롱 코드 정보 등을 운반한다.

209 단계에서 상기 MSC(300)는 상기 207 단계에서 수신한 상기 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지의 목적지 SID/NID에 따라, 목적지 FCS/FGW(400)에 핸드오프 요청 메시지를 송신한다.

211 단계에서 FCS/FGW(400)는 상기 MSC(300)로부터 핸드오프 요청 메시지를 수신한 후, 상기 FCS/FGW(400)는 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)로 펨토셀로의 핸드오프를 위한 후보 셀 확인 요청 메시지를 송신한다. 여기서 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 위치 정보 서버 내에 구비될 수 있다. 그리고 상기 후보 셀 확인 요청 메시지는 소스 기지국의 Cell_ID와 SID/NID와 같은 일부 필드들과, 목적지 기지국의 PN 코드, Cell_ID 및 SID/NID와 같은 정보를 운반한다.

213 단계에서 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 다음의 제1 및 제2 선택 방법들 중 하나에 따라 다수의 펨토셀들 중에서 핸드오프 대상이 되는 후보 셀들의 그룹을 선택할 수 있고, 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 FCS/FGW(400)에 관련 정보를 송신할 수 있다.

제1 선택 방법(옵션): 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 소스 기지국(예컨대, 매크로 기지국(200))의 Cell_ID에 따라 위치 정보 데이터베이스를 조회하여 그 소스 기지국의 위도 및 경도 정보를 획득한다. 또한 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 위치 정보 데이터베이스에 저장된 FAP들의 위도 및 경도 정보를 고려하여, 그 소스 기지국으로부터 정해진 영역, 예컨대 L1 킬로미터 이내에 있고, PN 코드 "b"를 이용하는 FAP들을 확인한다. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 상기 확인된 FAP들의 실제 Cell_ID, FEID 및 SID/NID 등의 정보를 FCS/FGW(400)로 제공한다. 상기 위치 정보 데이터베이스에서 각 FAP에 대한 파라미터들과 위도 및 경도 정보는 FMS(700)의 보고를 통해 위치 정보 서버(도시되지 않음)가 설정하고 업데이트한다.

제2 선택 방법(옵션): 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 소스 기지국(200)의 Cell_ID에 따라 이웃 관계 데이터베이스를 조회하여, 소스 기지국(200)의 Cell_ID와 이웃 관계에 있고 목적지 기지국(예컨대, FAP1(500a))의 PN 코드를 이용하는 FAP들을 핸드오프를 위한 후보 FAP들로 선택하고, 상기 선택된 후보 FAP들의 Cell_ID, FEID, SID 및 NID 중 적어도 하나의 정보를 FCS/FGW(400)로 제공한다.

215 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)가 제공하는 후보 FAP들의 Cell_ID, FEID, SID/NID 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 포함하는 후보 셀 확인 응답 메시지를 수신하고, 상기 후보 FAP들에게 측정 요청 메시지를 송신한다.

217 단계에서 상기 측정 요청 메시지를 수신한 FAP(도 2의 FAP1(500a))는 단말기의 롱 코드에 따라 핸드오프 중인 단말기(100)의 신호 세기를 측정하고, 그 측정 결과를 FCS/FGW(400)에게 보고한다. 그러나 핸드오프 요청을 위해 개시된 단말기(100)로부터 신호를 수신하지 못한 FAP(도 2의 FAP2(500b))는 FCS/FGW(400)로 측정 결과를 보고하지 않는다.

219 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 각 FAP가 보고한 측정 결과에 따라 핸드오프를 위한 목적지 FAP를 결정하고, 핸드오프 요구 메시지를 해당 FAP(500a)로 송신하고 난 후, 후속 핸드오프 과정들을 수행한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 소스 FAP에 의해 개시되는 다른 FAP로의 음성 핸드오프를 절차를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 301 단계에서 소스 FAP, 즉 서빙 FAP(210)가 커버하는 단말기(100)는 서빙 FAP(210)가 브로드캐스팅한 이웃 셀들의 리스트를 수신한다.

303 단계에서 상기 단말기(100)가 예컨대, 하나의 인접한 FAP(500a)에 근접할 때, 상기 단말기(100)는 서빙 FAP(210) 보다 더 강한 신호 세기의 인접한 FAP(500a)의 파일럿 신호를 검출할 수 있다. 여기서 FAP(500a)의 상기 파일럿 신호의 PN 코드는 "b"임을 가정한다.

305 단계에서 상기 단말기(100)가 검출한 FAP(500a)의 파일럿 신호의 세기가 기설정된 임계값 T_add를 초과하면, 상기 단말기(100)는 서빙 FAP(210)로 PSMM 메시지를 송신한다. 상기 PSMM 메시지는 상기 목적지 기지국(예컨대, FAP(500a))의 파일럿 신호의 PN 코드를 운반한다.

307 단계에서 상기 서빙 FAP(210)는 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지를 FCS/FGW(313)로 송신한다. 상기 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지는 Cell_ID (가상 Cell_ID), SID/NID (FEID 정보가 추가되는 것으로 간주될 수 있음)와 같은 목적지 기지국(예컨대, 예컨대, FAP(500a))의 정보; 소스 기지국(예컨대, 서빙 FAP(210))의 Cell_ID, SID 및 NID (CDMA의 서빙 단방향 지연 필드에 위치함); 그리고 상기 핸드오프 중인 단말기(100)의 롱 코드 정보 등을 포함한다.

309 단계에서 상기 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지를 서빙 FAP(210)로부터 수신한 후, 상기 FCS/FGW(400)는 핸드오프를 위한 후보 셀 확인 요청 메시지를 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)로 송신한다. 상기 후보 셀 확인 요청 메시지는 상기 소스 기지국의 Cell_ID, SID/NID (FEID 정보가 추가되는 것으로 간주될 수 있음); 상기 목적지 기지국의 PN 코드, Cell_ID (가상 Cell_ID), SID/NID 등과 같은 정보를 포함한다.

311 단계에서 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 다음의 제1 및 제2 선택 방법들 중 하나에 따라 다수의 펨토셀들 중에서 핸드오프 대상이 되는 후보 셀들의 그룹을 선택할 수 있으며, 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 관련 정보를 FCS/FGW(400)로 송신한다.

제1 선택 방법(옵션): 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 소스 기지국(예컨대, 서빙 FAP(210))의 Cell_ID에 따라 위치 정보 데이터베이스를 조회하여, 그 소스 기지국의 위도 및 경도 정보를 획득한다. 여기서 상기 307 단계의 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지와, 하기 317 단계의 핸드오프 요청 메시지의 포맷이 예컨대, 서빙 FAP(210)의 FEID 정보를 포함한다면, 상기 서빙 FAP(210)의 Cell_ID 대신에 서빙 FAP(210)의 FEID에 따라 위치 정보 데이터베이스를 조회할 수 있다. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 위치 정보 데이터베이스에 저장된 다른 FAP들에 대한 위도 및 경도 정보를 고려하여, 그 서빙 FAP(210)로부터 정해진 영역, 예컨대 L2 킬로미터 이내에 있고, PN 코드 "b"를 이용하는 FAP들을 확인한다. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 상기 확인된 FAP들의 실제 Cell_ID, FEID, SID/NID 등의 정보를 FCS/FGW(400)에 제공한다. 상기 위치 정보 데이터베이스에서 각 FAP에 대한 파라미터들과 위도 및 경도 정보는 FMS(700)의 보고를 통해 위치 정보 서버(도시되지 않음)가 설정하고 업데이트한다.

제2 선택 방법(옵션): 상기 후보 셀 확인 요청 메시지를 수신한 후, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)는 상기 위치 정보 서버 내의 이웃 관계 데이터베이스를 조회하여, 상기 소스 기지국(서빙 FAP(210))와 이웃 관계에 있고 목적지 기지국(FAP1(500a))의 PN 코드를 이용하는 모든 FAP들을 핸드오프를 위한 후보 FAP들로 선택하고, 상기 선택된 후보 FAP들의 Cell_ID, FEID, SID/NID 중 적어도 하나의 정보를 FCS/FGW(400)에 제공한다.

313 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)가 제공하는 상기 후보 FAP들의 Cell_ID, FEID, SID/NID 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 후보 셀 확인 응답 메시지를 수신하고, 상기 후보 FAP들에게 측정 요청 메시지를 송신한다.

315 단계에서 상기 측정 요청 메시지를 수신한 FAP(도 3의 FAP1(500a))는, 상기 단말기(100)의 수신된 롱 코드 정보에 따라 핸드오프 중인 단말기(100)의 신호 세기를 측정하고, 그 측정 결과를 FCS/FGW(400)에게 보고한다. 그러나 핸드오프 요청을 위해 개시된 단말기(100)로부터 신호를 검출하지 못한 FAP(도 3의 FAP2(500b))는 측정 보고를 보고하지 않는다.

317 단계에서 상기 FCS/FGW(400)는 각 FAP가 보고하는 측정 결과에 따라 핸드오프를 위한 목적지 FAP를 결정하고, 핸드오프 요구 메시지를 해당 FAP(500a)로 송신하며, 후속 핸드오프 과정을 실행한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에 의해 제공되는 펨토셀로의 핸드오프를 위한 방법은 고속 패킷 데이터(HRPD: High Rate Packet Data) 시스템을 포함하는 각종 CDMA 방식의 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

상기 HRPD 시스템에 대한 실시예는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 음성 핸드오프 절차에 아래와 같은 변형을 적용하면, 간단히 구현될 수 있다.

HRPD 시스템의 펨토 기지국으로의 A16 핸드오프를 실행할 때(여기서 A16은 인터페이스 코드임), 소스 기지국의 위치 또는 이웃 관계에 따라 역방향 측정을 수행할 필요가 있는 후보 FAP들의 범위가 감소될 필요가 있는 경우, 상기한 도 2 및 도 3의 음성 핸드오프 절차와 비교하였을 때 아래 1.항목 내지 5.항목과 같은 차이점이 있다.

1. 도 2 및 도 3의 실시 예의 핸드오프 메시지에서, 셀은 Cell_ID/SID/NID로 식별될 수 있다. 유사하게, HRPD 시스템의 A16 핸드오프 메시지에서, 셀은 PZID(Packet Zone ID)/SID/NID로 식별될 수 있다.

2. 도 2 및 도 3의 실시 예의 음성 핸드오프를 실행할 때, 셀들은 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)에서 Cell_ID/SID/NID로 검색될 수 있다. HRPD 시스템의 A16 핸드오프를 실행할 때는, 소스 FAP 뿐만 아니라 목적지 FAP의 PZID/SID/NID 및 FEID 정보에 따라 위치 정보 서버 논리 엔터티에서 검색할 필요가 있다.

3. 도 2 및 도 3의 실시 예의 음성 핸드오프 절차를 실행할 때, 핸드오프를 위한 목적지 셀의 PN 코드는 PSMM 메시지를 통해 전송된다. 유사하게, HRPD 시스템의 A16 핸드오프를 실행할 때, 목적지 셀의 PN 코드 정보는 루트 업데이트(Route Update) 메시지를 통해 전송된다.

4. 도 2 및 도 3의 실시 예의 음성 핸드오프를 실행할 때, 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지는 핸드오프 요청을 실행하기 위해 A1/A1P 인터페이스에서 이용된다. 마찬가지로, HRPD 시스템의 A16 핸드오프를 실행할 때, A16: 세션 운송(transfer) 요청이 핸드오프 요청을 실행하기 위해 이용될 수 있다.

5. 도 2 및 도 3의 실시 예의 음성 핸드오프를 실행할 때, 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지는 소스 셀/목적지 셀의 PN, Cell_ID, SID/NID와 ESN(Electronic Serial Number), IMSI(International Mobile Subscriber Identity)와 같은 단말기의 롱 코드 정보를 운반한다. 마찬가지로, HRPD 시스템의 A16 핸드오프를 실행할 때, 상기 메시지 A16: 세션 운송 요청은 소스 셀/목적지 셀의 PN, PZID, SID, NID와 단말기의 AT(Access Terminal) ID, MN(Mobile Node) ID 등을 운반한다.

또한본 발명의 실시예들에서 제공하는 펨토셀로의 핸드오프 방법에서, 소스 기지국의 위치 또는 이웃 관계에 기초한, 역방향 측정을 실행할 필요가 있는 후보 FAP들의 범위를 줄이기 위한 방식은, HRPD 시스템에서 펨토셀로의 A16 핸드오프를 실행하기 위한 방법으로 일반화될 수 있다.

또한, 상기한 펨토셀로의 핸드오프 방법은, CDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 IOS(Interoperability Specification) 구조에 기초하여 기술하였으나, 상기 소스 기지국의 위치 또는 이웃 관계에 기초한, 역방향 측정을 실행할 필요가 있는 후보 FAP들의 범위를 줄이기 위한 방식은, IP 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem :IMS) 구조에 기반한 CDMA 펨토 네트워크에도 적용이 가능하다.

마찬가지로, CDMA, GSM(Global System for Mobile communication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), TD-SCDMA(Time-Division Synchronus CDMA), LTE(Long Term Evolution), WiMAX와 같은 서로 다른 표준들을 각각 지원하는 펨토셀의 다양한 제품들이 존재한다. 또한, 2G, 2.5G, 3G 및 4G 통신을 각각 지원하는 펨토셀의 다양한 제품들도 존재한다.

본 발명의 실시예들이 제공하는 펨토셀로의 핸드오프를 위한 방법은, 음성 액티브 핸드오프, A16 핸드오프와 같은 CDMA 표준들에서 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 펨토셀로의 핸드오프를 위한 방법은 상기한 다른 표준들에도 적용될 수 있다.

이하 본 발명의 실시 예들이 제공하는 펨토셀로의 핸드오프를 위한 방법에 적용 가능한 위치 정보 서버의 구현 방식에 대한 설명이 하기에서 제공될 것이며, 여기서는 설명의 편의상 1x 음성의 핸드오프 방법을 예로 들 것이다.

첫째: 네트워크에서 하나의 기능적 엔터티, 즉 위치 정보 서버(위치 정보 서버 논리 엔터티)가 새로이 추가된다.

본 발명의 실시 예에서 상기 위치 정보 서버는 모든 기지국들의 ID들과 대응되는 위치 정보를 저장한다.

여기서 상기 기지국의 ID는, Cell_ID (셀 식별 정보), PZID (패킷 존 식별 정보), SID (시스템 식별 정보), NID (네트워크 식별 정보), FEID (펨토셀 장치 식별 정보) 등 중 적어도 하나를 포함한다. 또한 상기 위치 정보 서버는 펨토셀과 펨토셀 근처의 정해진 영역 이내의 기지국들 사이의 이웃 관계를 저장할 수 있다.

또한 FCS/FGW는 소스 기지국으로부터 펨토셀에 대한 핸드오프가 요구됨을 알리는 메시지 또는 MSC로부터 핸드오프 요청 메시지를 수신한 후, 소스 기지국의 위치 또는 이웃 관계에 기초하여, 목적지 기지국의 PN 코드를 이용하는 모든 셀들 중에서 일부 펨토셀들을 후보 셀로 선택하고, FCS/FGW는 상기 선택된 후보 셀들에게만 역방향 측정 메시지를 송신할 것을 알려준다. 이는 기존의 펨토셀로의 핸드오프 방법과는 다르다. 즉 기존 핸드오프 방법에서는 FCS/FGW가 목적지 기지국의 PN 코드를 이용하는 모든 셀들에게 측정 요구 메시지를 전송하고, 그 모든 셀들로부터 상기 역방향 측정 메시지를 수신하며, 이는 핸드오프 시 시스템 부하와 지연을 초래한다. 그러나 상기와 같이 본 발명의 핸드오프 방법은 소스 기지국의 위치 또는 이웃 관계에 기초하여 일부 펨토셀에 대해서만 역방향 측정 메시지를 수신하므로 시스템 부하와 지연을 대폭 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시 예에서 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티와 FMS는 하나의 구성 요소로 구현될 수 있다. 또 다른 실시 예로 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티를 FCS/FGW의 내부 모듈로 구현하거나, 독립적인 엔터티로 구현할 수도 있다.

둘째: 본 발명의 실시 예에 따라 제안된 위치 정보 서버 논리 엔터티를 위한 인터페이스들이 새로이 정의된다.

1. 만약 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티가 FMS와 하나의 구성 요소(도 4 및 도 5에서 참조 번호 800)로 구현되는 경우, FMS와 FCS/FGW 간의 통신을 위한 제1 인터페이스(도 4 및 도 5에서 참조 부호 I1)가 요구된다. 상기 제1 인터페이스는 CDMA 1x 시스템의 표준에서 예컨대, GL 인터페이스를 이용할 수 있다.

1) 상기 FCS/FGW는 상기 제1 인터페이스를 통해 위치 정보 서버 논리 엔터티로 후보 셀 확인 요청 메시지를 송신할 수 있다. 상기 후보 셀 확인 요청 메시지는 Cell_ID (셀 식별 정보), PZID (패킷 존 식별 정보), SID (시스템 식별 정보), NID (네트워크 식별 정보), 또는 PDSN IP (패킷 데이터 서빙 노드의 IP 주소), FEID (펨토셀 장치 식별 정보) 등과 같은 소스 기지국의 정보를 운반한다. 상기 후보 셀 확인 요청 메시지는 또한 목적지 기지국의 PN 코드와, Cell_ID, PZID, SID, NID 또는 PDSN(Packet Data Serving Node) IP와 같은 목적지 기지국의 정보를 운반한다.

2) 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티는 상기 제1 인터페이스를 통해 FCS/FGW로 후보 셀 확인 응답 메시지를 송신할 수 있다. 상기 후보 셀 확인 응답 메시지는 후보 FAP의 실제 Cell_ID (또는 PZID 및 FEID 등)를 운반한다.

1x 음성 호에 관하여, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티가 FMS가하나의 구성 요소(800)로 구현되는 경우, 예컨대, CDMA 1x 시스템에서 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티의 위치 및 인터페이스는 도 4 또는 도 5와 같이 구현될 수 있다. 도 4 및 도 5에서 MS는 이동국, 매크로 BS는 매크로 기지국, MGW는 미디어 게이트웨이, AN-AAA는 액세스 네트워크의 인증, 허가 및 회계(accounting)를 위한 서버, SeGW는 보안 게이트웨이, 그리고 IPsec 터널(Fx3)은 IP 보안의 터널(Fx3)을 의미하며, 각 블록에 대한 구체적인 설명은 CDMA 1x 시스템의 공지된 표준을 참조할 수 있다. 이는 하기 도 6 내지 9의 실시 예에 대해서도 동일하다.

2. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티가 FCS/FGW의 내부 모듈로 구현되는 경우, FMS와 FCS/FGW 간의 통신을 위한 제2 인터페이스가 요구된다. 도 6 및 도 7에서 참조 번호 900은 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티를 내부 모듈로 포함하는 FCS/FGW를 나타낸 것이고, 참조 부호 I2는 상기 제2 인터페이스를 나타낸 것이다. 상기 제2 인터페이스는 CDMA 1x 시스템의 표준에서 예컨대, FL 인터페이스를 이용할 수 있다.

상기 FMS는 상기 제2 인터페이스를 통해 위치 정보 서버 논리 엔터티와 펨토셀과 매크로 기지국의 위치 정보, 무선 파라미터들 및 이웃 관계에 대해 통신할 수 있다. 상기한 도 6 및 도 7의 구성을 이용할 때, 상기한 후보 셀 확인 요청 메시지와 후보 셀 확인 응답 메시지는 FCS/FGW의 모듈들 간의 내부 메시지들로 구현된다.

3. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티가 독립적인 엔터티로 구현되는 경우, 도 8 및 도 9와 같이 FCS/FGW(400)와 위치 정보 서버 논리 엔터티(600) 간의 통신을 위한 제1 인터페이스(I1)와, 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티(600)와 FMS(700) 간의 통신을 위한 제2 인터페이스가 요구된다. 상기 제1 인터페이스와 제2 인터페이스는 각각 CDMA 1x 시스템의 표준에서 예컨대, GL 인터페이스와 FL 인터페이스를 이용할 수 있다.

상기 FCS/FGW는 상기한 제1 인터페이스에 대한 설명과 유사하게, 상기 제1 인터페이스를 통해 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티와 후보 셀 확인 요청 메시지와 후보 셀 확인 응답 메시지를 송수신한다.

상기 FMS는 상기한 제2 인터페이스에 대한 설명과 유사하게, 상기 제2 인터페이스를 통해 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티와 위치 정보, 무선 파라미터 및 이웃 관계와 같은 펨토셀과 매크로 기지국에 대한 정보를 송수신한다.

셋째: 본 발명의 실시 예에 따라 역방향 측정을 실행할 필요가 있는 FAP들의 수를 줄이기 위해, 본 발명의 위치 정보 서버 논리 엔터티에서 핸드오프를 위한 후보 펨토셀을 선택하기 위한 알고리즘은 아래와 같다.

후보 펨토셀들을 선택하기 위한 제1방법: 위치 정보 서버 논리 엔터티는 상기 FCS/FGW가 송신한 후보 셀 확인 요청 메시지에 운반되는 소스 기지국의 Cell_ID/PZID/SID/NID (소스 펨토셀의 경우, 가능한 경우 FEID가 이용될 수 있음)에 따라 위치 정보 데이터베이스를 조회하여, 해당 소스 기지국의 위도 및 경도를 찾는다. 소스 기지국이 매크로 기지국인 경우, 해당 매크로 기지국으로부터 L1 킬로미터 이내에 있으며, 목적지의 PN 코드를 이용하는 FAP들을 조회하여 해당 FAP들을 핸드오프를 위한 후보 FAP들로 선택한다. 상기 선택된 후보 FAP들의 식별자들(해당 후보 FAP들의 실제 Cell_ID/FEID/PZID/SID/NID 중 적어도 하나의 식별자)은 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 FCS/FGW로 송신된다.

한편 상기 소스 기지국이 FAP인 경우, 위치 정보 서버 논리 엔터티는 상기 소스 FAP로부터 L2 킬로미터 이내에 있으며, 목적지의 PN 코드를 이용하는 FAP들을 조회하고, 해당 FAP들을 후보 FAP들로 선택한다. 이러한 후보 FAP들의 식별자들(해당 후보 FAP들의 실제 Cell_ID/FEID/PZID/SID/NID 중 적어도 하나의 식별자)은 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 FCS/FGW로 송신된다.

후보 펨토셀들을 선택하기 위한 제2방법: 위치 정보 서버 논리 엔터티는 상기 FCS/FGW가 송신한 후보 셀 확인 요청 메시지에 운반되는 소스 기지국의 Cell_ID/PZID/SID/NID (소스 펨토셀의 경우, 가능한 경우 FEID가 이용될 수 있음)에 따라 FAP에 대한 이웃 관계 데이터베이스를 조회한다. 조회 결과 소스 FAP와 이웃 관계에 있고 목적지의 PN 코드를 이용하는 FAP들이 후보 FAP들로 선택될 수 있다. 이러한 후보 FAP들의 식별자들(해당 후보 FAP들의 실제 Cell_ID/FEID/PZID/SID/NID 중 적어도 하나의 식별자)은 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 FCS/FGW로 송신될 수 있다.

상기한 파라미터들 L1 및 L2는 실제 상황에 따라 FMS에 설정될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 후보 FAP들의 검색 시 이용하는 L1 및 L2의 거리를 증명(demonstrate)하는 이러한 파라미터 값들은 핸드오프 성공률 및 시스템 로드(load)에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 따라서, 이러한 값들은 절충됨(compromise)을 고려할 필요가 있다.

넷째: 본 발명의 실시 예에 따라 설정되고, 저장되고, 업데이트될 필요가 있는 데이터베이스(위치 정보 데이터베이스, 이웃 관계 데이터베이스 등)가 위치 정보 서버 논리 엔터티를 위해 정의된다.

1. 기지국(매크로 기지국 및 FAP)의 위치 정보 데이터베이스가 설정, 저장 및 업데이트된다.

상기 데이터베이스는 위도 및 경도(위치 정보), 파일럿 PN, Cell_ID, PZID, SID, NID 및 (FAP에 대한) FEID와 같은 모든 기지국들(매크로 기지국 및 FAP 포함)에 대한 정보를 포함한다. 상기 매크로 기지국과 관련하여, 데이터베이스는 매크로 기지국의 식별 정보, 선택적으로는 기지국 안테나의 방위각(azimuth), 안테나의 3dB 수직 빔 너비, 안테나 높이 및 안테나 틸트각과 같은 정보를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 매크로 기지국에 대한 위치 정보를 수동으로 추가할 수 있다. 또한, 위치 정보가 자주 업데이트될 필요가 있다. FAP와 관련하여, 위치 정보 서버 논리 엔터티는 FMS와 통신하여 상기 데이터베이스에 저장되는 정보가 실시간으로 업데이트되도록 할 수 있다.

또한 펨토셀의 SON (Self Organized Network) 과정, 예를 들면 자동 PN 계획, 이웃 셀의 자동 추가와 같은 파라미터 자동 계획 중에 이러한 기지국들에 대한 위치 정보 및 파라미터 정보를 참조할 수 있음에 유의한다.

본 발명의 실시 예에서 기지국에 대한 위치 정보 데이터베이스의 기준 포맷은 다음과 같이 예시할 수 있다.

하기 <표 3>은 매크로 기지국에 대한 데이터베이스의 기준 포맷을 나타낸 것이다.

하기 <표 4>는 FAP에 대한 데이터베이스의 기준 포맷을 나타낸 것이다.

2. FAP에 대한 이웃 관계 데이터베이스가 설정, 저장 및 업데이트된다(이는 후보 셀들을 선택하는 제2방법이 이용될 경우에 필요함).

상기한 본 발명의 실시 예에 따라 후보 셀들을 선택하는 제2 방법이 이용될 경우, 즉 역방향 측정의 후보 셀들이 FAP에 대한 이웃 관계 데이터베이스를 조회하여 선택된 경우, 위치 정보 서버 논리 엔터티는 위치 정보 서버에 상기 이웃 관계 데이터베이스를 설정, 저장 및 업데이트할 필요가 있다.

본 발명의 실시 예에서 상기 이웃 관계 데이터베이스를 설정하는 방법은 다음과 같다.

위치 정보 서버 논리 엔터티는 FMS가 새로이 보고한 FAP의 위치 정보와 기지국의 원래 위치 정보 데이터베이스에 따라, 해당 FAP로부터 L1 킬로미터 이내의 매크로 기지국들과 해당 FAP로부터 L2 킬로미터 이내의 다른 FAP들을 또는 매크로 기지국들을 선택하고, 모든 FAP들을 포괄하는 이웃 관계 데이터베이스를 설정, 저장 및 업데이트한다(여기서 L1과 L2는 시스템의 조건에 따라 적절한 거리로 설정될 수 있음). FAP의 이웃 관계 데이터베이스의 기준 포맷은 하기 <표 5>와 같다.

다섯째: 기존의 FCS/FGW의 이동 관리 모듈은 다음과 같이 수정될 수 있다.

본 발명의 실시 예들이 제공하는 위치 정보 서버 논리 엔터티(or 위치 정보 서버)의 상기한 동작을 위해, 기존의 FCS/FGW의 이동 관리 모듈을 아래와 같이 수정하거나 다음의 기능들을 추가할 필요가 있다.

1. 핸드오프가 요구되는/핸드오프 요청 메시지를 수신한 후, FCS/FGW의 이동 관리 모듈은 해당 핸드오프가 FCS/FGW가 관리하는 펨토셀로의 핸드오프인지를 결정할 수 있다. 상기 핸드오프가 펨토셀로의 핸드오프이면, FCS/FGW의 이동 관리 모듈은 위치 정보 서버 논리 엔터티로 후보 셀 확인 요청 메시지를 송신한다.

2. 상기 위치 정보 서버 논리 엔터티로부터 후보 셀 확인 응답 메시지를 수신한 후, FCS/FGW의 이동 관리 모듈은 Cell_ID/FEID/PZID 등을 포함하는 후보 셀 확인 응답 메시지를 통해 운반되는 펨토셀에 대한 정보에 따라, 이러한 추천된 펨토셀로들로 측정 요청 메시지를 송신할 수 있다.

위는 본 발명의 바람직한 실시예들일 뿐이며, 본 발명을 제한하는데 이용되지 않는다. 본 발명의 사상 및 원리 내의 모든 수정, 동등한 대체 및 향상은 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 펨토셀로의 핸드오프 방법에 있어서,
상기 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생 시, 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 제1 서버의 요청에 따라 제2 서버가 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하는 과정;
상기 제1 서버가 상기 제2 서버로부터 상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 과정;
상기 제1 서버가 상기 후보 펨토셀에게 상기 핸드오프 중인 단말기의 역방향 신호 세기의 측정을 요청하는 메시지를 전송하는 과정;
상기 제1 서버가 상기 후보 펨토셀로부터 보고되는 측정 결과를 근거로 상기 후보 펨토셀 중 상기 핸드오프를 위한 목적지 펨토셀을 결정하는 과정; 및
상기 소스 기지국으로부터 상기 목적지 펨토셀로의 핸드오프 절차를 수행하는 과정을 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 펨토셀로의 핸드오프 요구는, 상기 단말기가 인접 펨토셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기가 정해진 임계값을 초과함을 검출한 경우 발생되는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 후보 펨토셀이 다수인 경우 다수의 후보 펨토셀들은 동일한 PN(Pseudo Noise) 코드를 이용하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 후보 펨토셀의 정보는 상기 후보 펨토셀의 셀 식별자(Cell_ID), 시스템 식별자(SID), 네트워크 식별자(NID), 그리고 펨토셀 장치 식별자(FEID) 중 적어도 하나를 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 매크로 기지국인 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 펨토 기지국인 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생 시, 상기 제1 서버가 상기 파일럿 신호의 PN 코드를 상기 소스 기지국을 통해 수신하는 과정; 및
상기 제1 서버로부터 상기 PN 코드를 전달받은 상기 제2 서버가 상기 파일럿 신호의 PN 코드와 동일한 코드를 이용하는 상기 후보 펨토셀을 선택하는 과정을 더 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 서버가 각 펨토셀 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치하는 다른 펨토셀 기지국들의 정보를 포함하는 데이터베이스를 설정하는 과정을 더 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 서버는 상기 제1 서버 내에 구현되는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 서버와 통신하는 제3 서버가 각 펨토셀 기지국의 위치 정보, 식별자, 그리고 PN 코드를 포함하는 정보를 데이터베이스로 관리하는 과정을 더 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제2 서버는 상기 제1 서버 또는 상기 제3 서버 내에 구현되는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제2 서버는 독립적으로 구현되는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
무선 통신 시스템에서 펨토셀로의 핸드오프 방법에 있어서,
펨토셀들의 위치 관련 정보를 관리하는 서버가 각 펨토셀 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치하는 다른 펨토셀 기지국들의 정보를 포함하는 데이터베이스를 설정하는 과정;
소스 기지국으로부터 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생에 따라 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버의 요청이 있는 경우, 상기 데이터베이스를 조회하여 상기 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하는 과정; 및
상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버에게 제공하는 과정을 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 펨토셀로의 핸드오프 요구는, 상기 단말기가 인접 펨토셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기가 정해진 임계값을 초과함을 검출한 경우 발생되는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 13 항에 있어서,
다수의 후보 펨토셀이 있는 경우, 상기 다수의 후보 펨토셀들은 동일한 PN(Pseudo Noise) 코드를 이용하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 후보 펨토셀의 정보는 상기 후보 펨토셀의 셀 식별자(Cell_ID), 시스템 식별자(SID), 네트워크 식별자(NID), 그리고 펨토셀 장치 식별자(FEID) 중 적어도 하나를 포함하는 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 매크로 기지국인 펨토셀로의 핸드오프 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 펨토 기지국인 펨토셀로의 핸드오프 방법.
펨토셀로의 핸드오프를 지원하는 무선 통신 시스템에서 펨토셀들의 위치 관련 정보를 관리하는 서버 장치에 있어서,
데이터 통신을 위해 구성된 적어도 하나의 네트워크 인터페이스;
각 펨토셀 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치하는 다른 펨토셀 기지국들의 정보를 저장하는 데이터베이스; 및
소스 기지국으로부터 펨토셀로의 핸드오프 요구 발생에 따라 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버의 요청을 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신한 경우, 상기 데이터베이스를 조회하여 상기 소스 기지국으로부터 정해진 거리 내에 위치한 적어도 하나의 펨토셀을 상기 핸드오프를 위한 후보 펨토셀로 선택하고, 상기 후보 펨토셀의 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 펨토셀 게이트웨이 기능을 수행하는 서버에게 제공하는 제어부를 포함하는 서버 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 펨토셀로의 핸드오프 요구는, 상기 단말기가 인접 펨토셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기가 정해진 임계값을 초과함을 검출한 경우 발생되는 서버 장치.
제 19 항에 있어서,
다수의 후보 펨토셀이 있는 경우, 상기 다수의 후보 펨토셀들은 동일한 PN(Pseudo Noise) 코드를 이용하는 서버 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 후보 펨토셀의 정보는 상기 후보 펨토셀의 셀 식별자(Cell_ID), 시스템 식별자(SID), 네트워크 식별자(NID), 그리고 펨토셀 장치 식별자(FEID) 중 적어도 하나를 포함하는 서버 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 매크로 기지국인 펨토셀로의 서버 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 소스 기지국은 펨토 기지국인 서버 장치.