KR20120069235A - 무선 통신 시스템에서 운영 모드 동적 전환 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 운영 모드 동적 전환 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 펨토 기지국의 운영 방법이 제공된다. 상기 방법은 CSG ID를 포함하는 액세스(access) 요청을 단말로부터 수신하는 단계, 상기 펨토 기지국에 접속 중인 단말의 수 N을 결정하는 단계, 상기 단말의 상기 CSG(Closed Subscriber Group) ID를 기반으로 상기 단말이 상기 펨토 기지국의 CSG 단말 또는 비 CSG 단말인지 여부를 가리키는 접속 타입을 확인하는 단계 및 상기 접속 타입, 상기 N 및 액세스 허용 정보를 기반으로 상기 단말의 액세스 허용 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 액세스 허용 정보는 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 CSG 단말의 수인 UCSG, 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 비 CSG 단말의 수인 UALL 및 상기 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 단말의 수인 UMAX를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 운영 모드 동적 전환 방법{METHOD FOR DYNAMIC CHANGE OF OPERATION MODE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 기지국의 운영 모드를 동적으로 전환하여 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
차세대 무선 인터페이스 표준을 정하는 IEEE 802.16 Task Group과 IEEE 802.16 기반의 광대역 무선 접속 시스템을 위한 서비스 및 네트워크 규격을 제공하는 비영리 단체인 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Aceess) 포럼에서는 시스템의 효율 증대 및 실내(indoor) 환경에서의 서비스 질(Quality of Service, QoS) 개선을 위해서 펨토셀(femtocell)을 지원하는 무선 접속 시스템을 위한 규격 표준화 작업을 진행중이다. WiMAX 포럼에서는 펨토 기지국을 고정 무선 링크 또는 국지적 광대역 유선 링크를 통해 IP 네트워크로 연결되는 저전력 저가 기지국으로 정의한다.
펨토 기지국은 가정이나 사무실에 보급되어 있는 IP 네트워크와 연결되며, IP 네트워크를 통하여 이동통신 시스템의 핵심망(core network)에 접속하여 이동통신 서비스를 제공한다. 즉, 펨토 기지국은 디지털 가입자 회선(digital subscriber line; DSL)을 통하여 이동통신 시스템의 핵심망에 연결될 수 있다. 이동통신 시스템의 사용자는 실외에서 기존의 매크로셀(macro-cell)을 통하여 서비스를 제공받고, 실내에서는 펨토셀을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다. 펨토셀은 기존의 메크로셀의 서비스가 건물 내에서 악화되는 점을 보완하여 이동통신 시스템의 실내 커버리지(coverage)를 개선하고, 정해진 특정 사용자만을 대상으로 서비스를 제공할 수 있으므로 높은 품질의 음성 서비스 및 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 그리고 펨토셀은 매크로셀에서 제공되지 않는 새로운 서비스를 제공할 수 있으며, 펨토셀의 보급으로 유무선 융합(Fixed-Mobile Convergence; FMC)이 가속화되고 산업기반 비용이 절감될 수 있다.
펨토 셀은 정해진 특정 사용자 그룹만을 대상으로 서비스를 제공하는 CSG(Closed Subscriber Group) 셀 및 일반 사용자에게 서비스를 제공하는 비 CSG(non-CSG) 셀이 존재할 수 있다. 여기서 CSG 셀로부터 서비스를 제공받을 수 있는 특정 사용자 그룹을 CSG라 하고 해당 그룹에 포함되어 있는 사용자를 CSG 사용자라고 한다. 이와 반대의 사용자를 비 CSG 사용자라고 한다.
펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템에서는 매크로 셀을 비롯하여 다수의 CSG 셀 및 비 CSG 셀 등 펨토셀이 존재할 수 있다. 따라서, 각 셀의 기지국(Base Station; BS)과 단말(User Equipment; UE)가 무선 신호를 서로 송수신 할 때 서로 간섭이 발생할 수 있고 이로 인해 통신 품질이 저하될 우려가 있다. 이는 펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템이 사용자에게 더 높은 품질의 서비스를 제공하고자 본래 목적에 배치되는 문제이다.
따라서, 펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템에서 각 셀간 간섭을 방지하여 높은 품질의 서비스를 제공하고 무선 통신 시스템의 상황에 따라서 적절히 서비스 방식을 조절하여 서비스를 제공하는 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 펨토셀(femto-cell)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 펨토 기지국(base station)의 운영모드(operation mode)를 동적으로 변경하는 방법을 제공함에 있다.
일 양태에 있어서 무선 통신 시스템에서 펨토 기지국의 운영 방법이 제공된다. 상기 방법은 CSG ID를 포함하는 액세스(access) 요청을 단말로부터 수신하는 단계, 상기 펨토 기지국에 접속 중인 단말의 수 N을 결정하는 단계, 상기 단말의 상기 CSG(Closed Subscriber Group) ID를 기반으로 상기 단말이 상기 펨토 기지국의 CSG 단말 또는 비 CSG 단말인지 여부를 가리키는 접속 타입을 확인하는 단계 및상기 접속 타입, 상기 N 및 액세스 허용 정보를 기반으로 상기 단말의 액세스 허용 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 액세스 허용 정보는 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 CSG 단말의 수인 UCSG, 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 비 CSG 단말의 수인 UALL 및 상기 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 단말의 수인 UMAX를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액세스 허용 여부를 결정하는 단계는 상기 접속 타입이 상기 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UMAX 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 액세스 허용 여부를 결정하는 단계는 상기 접속 타입이 상기 비 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UALL 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 운영 모드 변경 지시자를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계 및 상기 운영 모드 변경 지시자에 따라 상기 액세스 허용 정보를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 운영 모드 변경 지시지가 상기 단말의 상기 접속 타입에 구분 없이 서비스를 제공하는 개방형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UCSG = 0, UALL = UMAX.
상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말에만 서비스를 제공하는 폐쇄형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UALL = 0, UCSG = UMAX.
상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말 및 상기 비 CSG 단말을 구별하여 서비스를 제공하는 하이브리드(hybrid) 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UCSG = k, UALL = UMAX －UCSG (단, k는 0보다 크고, UMAX 보다 작은 상수)
다른 양태에 있어서 무선 통신 시스템에서 펨토 셀 운영을 지원하는 무선 장치가 제공된다. 상기 무선 장치는 단말의 접속 타입 별 액세스 허용 수에 대한 정보를 저장하는 메모리 및 상기 메모리와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서(processor)를 포함한다. 상기 프로세서는 CSG ID를 포함하는 액세스 요청을 단말로부터 수신하고, 상기 펨토 기지국에 접속 중인 단말의 수 N을 결정하고, 상기 단말의 상기 CSG ID를 기반으로 상기 단말이 상기 펨토 기지국의 CSG 단말 또는 비 CSG 단말인지 여부를 가리키는 접속 타입을 확인하고, 상기 접속 타입, 상기 N 및 액세스 허용 정보를 기반으로 상기 단말의 액세스 허용 여부를 결정한다. 상기 액세스 허용 정보는 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 CSG 단말의 수인 UCSG 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 비 CSG 단말의 수인 UALL및 상기 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 단말의 수인 UMAX를 포함한다.
상기 액세스 허용 여부를 결정하는 것은 상기 접속 타입이 상기 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UMAX 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 액세스 허용 여부를 결정하는 것은 상기 접속 타입이 상기 비 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UALL 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 운영 모드 변경 지시자를 매크로 기지국으로부터 수신하고,상기 운영 모드 변경 지시자에 따라 상기 액세스 허용 정보를 재설정하는 것을 더 수행할 수 있다.
상기 운영 모드 변경 지시지가 상기 단말의 상기 접속 타입에 구분 없이 서비스를 제공하는 개방형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UCSG = 0, UALL = UMAX.
상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말에만 서비스를 제공하는 폐쇄형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UALL = 0, UCSG = UMAX.
상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말 및 상기 비 CSG 단말을 구별하여 서비스를 제공하는 하이브리드(hybrid) 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 할 수 있다.
UCSG = k, UALL = UMAX － UCSG (단, k는 0보다 크고, UMAX 보다 작은 상수)
펨토 기지국에 액세스를 요청하는 단말의 타입에 따라 액세스를 허용 또는 거부할 수 있으며, 상황에 따라 운영 모드를 동적으로 변경함을 통해 통신 시스템의 적응성을 더 높일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 하이브리드 모드로 동작하는 펨토 기지국에서 수용 가능한 가입자의 수와 그 할당 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펨토 기지국을 지원하는 통신 시스템에서 서비스를 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수락 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펨토 기지국의 운영 모드 변경 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템에서 펨토 기지국(femto BS)의 운영 모드는 사용자에 대한 접근을 제어하는 방법에 따라 크게 개방형(opened) 모드, 폐쇄형(closed) 모드 및 하이브리드(hybrid) 모드 등 3가지로 분류될 수 있다. 개방형 모드는 펨토 기지국에 접속하여 펨토셀에 가입하고자 하는 사용자의 자격에 제한 없이 모든 사용자에게 가입 자격을 부여하여 서비스를 제공하는 운영 방식을 의미한다. 폐쇄형 모드는 펨토셀에 가입할 수 있는 사용자의 자격에 제한 조건을 부가하여 특정 사용자로 하여금 셀에 가입하여 서비스를 제공 받을 수 있도록 허용한다. 셀에 가입하는 사용자 그룹을 폐쇄 가입자 그룹(Closed Subscriber Group; CSG)이라 하고 해당 사용자를 CSG 사용자라고 한다. CSG 사용자는 상대적인 의미를 가지는 것으로서 어떤 사용자는 제1 펨토 기지국에 대해서는 CSG 사용자가 될 수 있지만 제2 펨토 기지국에 대해서는 비 CSG 사용자가 될 수 있다. 하이브리드 모드는 개방형, 폐쇄형 모드가 결합되어 있는 형태로서, CSG 사용자들에게는 폐쇄형 모드로 동작하고 비 CSG 사용자들에게는 개방형 모드로 동작하여 서비스를 제공한다.
펨토 기지국의 운영 모드는 초기 설치 시 결정된다. 펨토 기지국을 폐쇄형 모드로 운영하고자 하면, 사업자와의 계약에 의하여 시스템에 폐쇄형 모드로 등록을 할 수 있으며, 이에 필요한 정보를 설정할 수 있다. 폐쇄형 모드로 서비스를 제공하기 위해 네트워크는 해당 기지국에 대해 폐쇄형 모드, 개방형 모드 또는 하이브리드 모드 중 어느 운영 모드로 동작하는 셀인지 가리키는 셀 식별자(indentifier; ID)가 부여될 수 있다. 또한 폐쇄형 셀이 서비스를 제공하는 CSG를 가리키는 CSG ID가 부여될 수 있다. 이는 개방형이나 하이브리드형 셀에서도 같은 원리가 적용될 수 있다.
설정된 운영 모드는 사용자가 사업자와의 계약을 변경하기 전까지는 유지되어 동일한 운영 모드로 서비스가 제공된다. 시스템의 운영 모드는 사용자가 사업자와의 계약을 변경하기 전까지는 지속되며, 이를 기반으로 사용자에게 서비스를 제공한다. 시스템의 운영 중에 운영 모드를 변경하는 것은 시스템 파라미터의 변경 및 다른 노드로의 전파를 필요로하기 때문에 시스템의 안정된 운영을 위하여 표준에서는 이를 허용하고 있지 않다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 펨토셀을 지원하는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 매크로 기지국(110)은 R 반경의 커버리지(coverage)를 가진다. 매크로 기지국(110)에 펨토 기지국(120)이 접속되어 있으며, 매크로 기지국(110)은 커버리지 내의 다른 기지국 및 사용자 단말(User Equipment; UE)에게 서비스를 제공할 수 있다.
펨토 기지국(120)은 r 반경의 커버리지를 가지고 서비스를 제공한다. 펨토 기지국(120)은 폐쇄된 운영 모드로 동작중이므로 CSG 사용자에 해당하는 UE에게만 서비스를 제공할 수 있다. 펨토 기지국(120)은 단말에게 서비스를 제공하기 위해 매크로 기지국(110)에 접속하여 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
UE(130)는 매크로 기지국(110)의 커버리지 R 및 펨토 기지국(120)의 커버리지 r 내에 존재한다. UE(130)는 비 CSG 사용자에 해당한다고 가정한다.
UE(130)는 셀에 가입하여 서비스를 제공받기 위하여 펨토 기지국(120)에 가입을 시도한다. 펨토 기지국(120)은 폐쇄된 서비스를 제공하기 때문에 비 CSG 사용자에 해당하는 UE(130)는 펨토 기지국(120)에 접속할 수 없다. 따라서, UE(130)는 서비스를 제공받기 위하여 매크로 기지국(110)에 직접 접속할 수 있다. 도면상 UE(130)는 매크로 기지국(110)의 커버리지인 반경 R 내에 위치하고 있으나, 매크로 기지국(110)의 커버리지 밖에 있는 상태에서도 이동하여 반경내에 진입하면 매크로 기지국(110)에 직접 접속할 수 있다.
매크로 기지국(110)에 접속한 UE(130)는 펨토셀 커버리지 또는 그 근처에 위치하여 매크로 기지국(110)과 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이는 펨토 기지국(120)이 가입된 다른 UE에 서비스를 제공하거나, 매크로 기지국과 무선 신호를 송수신하는데 간섭을 야기할 수 있다.
하이브리드 운영모드는 위와 같이 펨토셀 커버리지 내 또는 인근의 비 CSG 사용자가 매크로 기지국에 직접 접속하여 서비스를 제공받을 때 발생시킬 수 있는 간섭을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 비 CSG 사용자를 자신의 셀 안에 가입시킴을 통해 매크로 셀에 가입하여 서비스 제공 받는 것을 방지하는 것이다. 하이브리드 모드로 운영되는 셀의 기지국은 CSG 사용자 및 비 CSG 사용자 모두에게 서비스를 제공하지만, 폐쇄형 운영 모드를 기반으로 하여야 한다. 이를 위해 하이브리드 운영 모드의 기지국은 기지국에 가입한 사용자가 요청하는 서비스를 접수한 후, 멤버쉽 확인(membership check)이라는 절차를 통하여 CSG 사용자 및 비 CSG 사용자를 구분하고, 이를 기반으로 차등적인 수락제어(admission control)를 수행하게 된다.
전파 간섭은 기본적으로 사용자들의 위치 및 밀도에 따라 동적으로 변하는 속성을 가지고 있다. 예를 들어 어느 펨토 기지국에 대하여 그 기지국이 설치된 지역의 주변에 다수의 사용자가 존재 한다면, 간섭이 매우 크겠지만 사용자가 별로 없는 상황에서는 간섭이 크지 않을 것이다. 전자의 경우에는 하이브리드 셀로 운영하는 것이 간섭제어에 도움을 주겠지만, 후자의 경우에는 폐쇄형으로 운영하여도 별 문제가 없을 것이다.
이렇게 간섭 환경은 동적으로 상황이 변하는 특성을 가지고 있지만 기지국의 모드 변경은 동적으로 불가능하다. 따라서 동적으로 변하는 간섭에 특성을 반영하여 기지국의 운영 모드 변경이 이루어 질 수 있다면 시스템의 적응성을 증대 시킬 수 있을 것이다.
이상에서와 같이, 기지국의 운영모드가 초기 설치 시 결정되고 재 설치가 이루어지기 전까지는 동적으로 모드의 변경이 불가능 하면 동적으로 변하는 간섭 환경의 상황에 잘 적응하지 못하는 단점이 있었다. 본 발명에서는 하이브리드 모드로 운영되는 기지국에 대하여 기지국의 운영 모드를 동적으로 변경하는 방법에 대하여 제안한다. 표준에서는 동적인 기지국의 운영 모드 변경을 금지 하고 있으므로 본 발명에서는 그러한 표준의 원칙을 해치지 않는 범위 내에서 내부의 셀 운영 알고리즘을 변경함으로써 기지국 모드 변경의 효과를 갖도록 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하에서는 단말(User Equipment; UE)라는 용어를 사용하나, 이는 전술한 사용자같이 기지국에 접속을 할 수 있고, 기지국으로부터 서비스를 제공받을 수 있는 객체를 통칭하는 것으로서, 특정한 것으로 한정하지 않는다.
도 2는 하이브리드 모드로 동작하는 펨토 기지국에서 수용 가능한 가입자의 수와 그 할당 상태를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, UMAX(200)는 펨토 기지국이 최대로 수용 가능한 전체 단말의 수를 나타낸다. UCSG(210)은 기지국에서 최대 수용 가능한 CSG 사용자의 단말(이하 ‘CSG 단말’)수를 나타낸다. UALL(220)은 기지국에서 사용자가 CSG에 포함되는지 여부에 관계 없이 수용 가능한 비 CSG 사용자 단말(이하 ‘비 CSG 단말’)의 수를 나타낸다. 즉, UALL(220)은 최대 액세스를 허용할 수 있는 비 CSG 단말의 수를 나타낸다. 따라서, UMAX = UCSG + UALL이 된다. CSG 단말은 펨토 기지국에 의해 CSG에 대한 서비스를 받거나 또는 비 CSG에 대한 서비스를 받을 수 있다. 따라서, CSG 단말은 최대 UMAX(200)만큼 펨토 기지국에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있다. 반면, 비 CSG 단말은 CSG에 대한 서비스를 제공받을 수 없으므로 최대 UALL(220) 만큼 펨토 기지국에 접속할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펨토 기지국을 지원하는 통신 시스템에서 서비스를 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 펨토 기지국(310)은 단말(320)로부터 액세스 요청(access request)하는 신호를 수신한다(S320).
액세스를 요청하는 신호를 수신한 펨토 기지국(310)은 단말(320)의 가입을 허용할지 여부를 판단하는 수락 제어 단계를 수행한다(S320). 도면과 같이 수락제어는 하이브리드 모드로 동작하는 펨토 기지국에서 직접 수행할 수 있고, 이와 달리 기지국과 연결되어있는 코어 네트워크(Core Network; CN)에서 수행할 수도 있다. CN이 수행하는 경우 펨토 기지국은 액세스를 요청하는 단말(320)의 정보를 매크로 셀에 전송함을 통해 수행될 수 있다.
수락 제어는 단말의 타입(type) 및/또는 특성 등에 따라 수행 메커니즘이 상이할 수 있다. 펨토 기지국(310)이 수행하는 수락 제어(S320)는 이하 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수락 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 수락 제어를 수행하는 펨토 기지국(310)은 액세스를 요청하는 단말(320)의 유형을 판단한다(S321). 단말은 CSG 단말 또는 비 CSG 단말일 수 있다. 단말(320)의 유형을 판단하는 방법은 단말(320)의 CSG ID로 판단할 수 있다. 펨토 기지국(310)에 할당된 CSG ID와 단말(310)에 할당된 CSG ID가 서로 동일하면 펨토 기지국(310)은 단말(320)이 CSG 단말임을 알 수 있으며, 서로 상이하면 비 CSG 단말임을 알 수 있다.
액세스를 요청한 단말(320)이 비 CSG 단말이라면(S321a), 비 CSG 단말의 액세스 조건이 만족되는지 확인한다(S322). 조건의 만족 여부는 같은 시점에 펨토 기지국(310)에 액세스 하고 있는 모든 단말의 수가 UALL(220)보다 작은지 여부로 확인할 수 있다.
만일 조건이 만족된다면(S322a), 단말(320)은 펨토 기지국(310)에 액세스가 허용된다(S324). 반대로 조건이 만족되지 못한다면(S322b) 단말(320)의 액세스 요청은 거절된다(S325)
한편, 액세스를 요청한 단말(320)이 CSG 단말이라면(S321b), CSG 단말의 액세스 조건이 만족되는지 확인한다(S323). 조건의 만족 여부는 같은 시점에 펨토 기지국(310)에 액세스 하고 있는 모든 단말의 수가 UMAX(200)보다 작은지 여부로 확인할 수 있다.
만일 조건이 만족된다면(S323a), 만일 조건이 만족된다면(S322a), 단말(320)은 펨토 기지국(310)에 액세스가 허용된다(S324). 반대로 조건이 만족되지 못한다면(S322b) 단말(320)의 액세스 요청은 거절된다(S325)
다시 도 3을 참조하면, 펨토 기지국(310)은 액세스가 허용된 단말에게(320) 단말이 요청하는 서비스를 제공하여준다(S330).
액세스 중인 단말에게 서비스를 제공하던 중 펨토 기지국의 운영 모드를 변경해야할 필요성이 발생한다면 펨토 기지국의 운영 모드를 변경한다(S340). 펨토 기지국의 운영 모드는 사업자와 사용자간 계약 변경, 액세스를 요청하는 단말 타입, 단말의 개수 및/또는 현재 시스템의 통신 수행 환경에 따라 변경될 수 있다. 운영 모드 변경은 매크로 기지국으로부터 운영 모드 변경 지시 메시지를 수신함을 통해 수행될 수 있다. 운영 모드는 이종의 운영 모드로 변경될 수 있으며, 동종의 경우 액세스를 허용할 수 있는 총 단말의 개수, CSG/비 CSG 단말 각각에 대한 허용 단말 개수를 변경할 수도 있다. 운영 모드 변경에 대해서 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펨토 기지국의 운영 모드 변경 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 운영 모드를 변경하는 펨토 기지국은 변경할 운영 모드를 확인한다(S341).
개방형 운영 모드로 변경하는 경우(S341a), CSG 단말에 대한 액세스 허용 단말 수인 UCSG(210)를 0으로 변경한다. 그리고 단말의 타입에 상관 없이 액세스를 허용하는 수인 UALL(220)을 기지국이 액세스를 허용할 수 있는 최대 단말의 수인 UMAX(200)로 설정한다(S342). 개방형 운영 모드로 변경된 펨토 기지국(320)에 다른 단말이 액세스를 요청하는 경우 모든 단말은 UALL(220)의 한도 내에서 선착순으로 액세스가 허용될 수 있다. 기존에 서비스를 제공받고 있던 단말(320)이 CSG 단말이라면 개방형 운영 모드에 따른 서비스를 제공받을 수 있다.
폐쇄형 운영 모드로 변경하는 경우(S341b), 단말의 타입에 상관 없이 액세스를 허용하는 수인 UALL(220)을 0으로 변경한다. 그리고 CSG 단말에 대해 엑세스를 허용하는 수인 UCSG(210)를 기지국이 액세스를 허용할 수 있는 최대 단말의 수인 UMAX(200)로 설정한다(S343). 폐쇄형 운영 모드로 변경된 펨토 기지국(320)에 다른 단말이 액세스를 요청하는 경우 CSG 단말은 UCSG(310) 한도 내에서 선착순으로 액세스가 허용될 수 있으며, 비 CSG 단말은 액세스가 항상 거절된다. 기존에 서비스를 제공받고 있던 단말(320)이 CSG 단말이라면 기존 서비스를 계속적으로 제공 받으며, 비 CSG 단말이라면 서비스 제공이 중단되고 매크로 기지국 또는 다른 펨토 기지국으로 핸드오버를 하라는 지시 메시지를 수신할 수 있다.
하이브리드 운영 모드로 변경되는 경우(S341c), USCG(210)를 특정 상수인 k로 설정하고 UALL(220)을 UMAX(200) － UCGS(210)로 설정한다(S344). 여기서 상수 k는 기지국에서 CSG 단말에게 우선적으로 예약할 허용 사용자의 수이다. 하이브리드 운영 모드에서는 모든 단말에게 접근을 허용하지만, CSG 멤버 가입자에게 펨토 기지국으로 액세스 할 수 있는 우선권을 부여하는 정책을 취하게 된다.
다시 도 3을 참조하면, 펨토 기지국(310)의 운영 모드 변경(S340)이 완료되면 변경된 운영 모드를 기반으로 단말(320)에게 서비스를 제공한다(S350)
도 6은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타내는 블록도이다. 무선 장치(600)는 기지국 또는 단말의 일부일 수 있다.
무선 장치(600)는 프로세서(processor; 610) 및 메모리(memory; 620)를 포함할 수 있다. 프로세서(610)와 메모리(620)는 기능적으로 연결될 수 있다.
메모리(620)는 셀 ID 및/또는 CSG ID를 저장할 수 있다.
프로세서(610)는 전술한 실시예들에서 펨토 기지국 또는 단말의 기능을 구현한다. 프로세서(610)는 셀 ID 및 CSG ID를 통해 액세스를 요청하는 단말의 타입을 확인할 수 있다.
프로세서(610)는 셀 내 액세스를 허용할 수 있는 단말에 대한 정보를 기반으로 액세스를 허용 내지 거절하는 수락 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(610)는 통신 수행 환경에 따라 셀의 운영 모드를 변경할 수 있다.
프로세서(610)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(620)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다.
메모리(620)는 프로세서(610) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(610)와 연결될 수 있다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 펨토 기지국의 운영 방법에 있어서,
    CSG ID를 포함하는 액세스(access) 요청을 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 펨토 기지국에 접속 중인 단말의 수 N을 결정하는 단계,
    상기 단말의 상기 CSG(Closed Subscriber Group) ID를 기반으로 상기 단말이상기 펨토 기지국의 CSG 단말 또는 비 CSG 단말인지 여부를 가리키는 접속 타입을 확인하는 단계; 및,
    상기 접속 타입, 상기 N 및 액세스 허용 정보를 기반으로 상기 단말의 액세스 허용 여부를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 액세스 허용 정보는,
    최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 CSG 단말의 수인 UCSG;
    최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 비 CSG 단말의 수인 UALL; 및,
    상기 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 단말의 수인 UMAX;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액세스 허용 여부를 결정하는 단계는,
    상기 접속 타입이 상기 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UMAX 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 액세스 허용 여부를 결정하는 단계는,
    상기 접속 타입이 상기 비 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UALL 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    운영 모드 변경 지시자를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 운영 모드 변경 지시자에 따라 상기 액세스 허용 정보를 재설정하는 단계를 더 포함하는 펨토 기지국의 운영 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시지가 상기 단말의 상기 접속 타입에 구분 없이 서비스를 제공하는 개방형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
    UCSG = 0, UALL = UMAX.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말에만 서비스를 제공하는 폐쇄형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
    UALL = 0, UCSG = UMAX.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말 및 상기 비 CSG 단말을 구별하여 서비스를 제공하는 하이브리드(hybrid) 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 운영 방법.
    UCSG = k, UALL = UMAX － UCSG (단, k는 0보다 크고, UMAX 보다 작은 상수)
  8. 무선 통신 시스템의 펨토 셀 운영을 지원하는 무선 장치에 있어서,
    단말의 접속 타입 별 액세스 허용 수에 대한 정보를 저장하는 메모리; 및,
    상기 메모리와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서(processor);를 포함하되, 상기 프로세서는,
    CSG ID를 포함하는 액세스 요청을 단말로부터 수신하고,
    상기 펨토 기지국에 접속 중인 단말의 수 N을 결정하고,
    상기 단말의 상기 CSG ID를 기반으로 상기 단말이 상기 펨토 기지국의 CSG 단말 또는 비 CSG 단말인지 여부를 가리키는 접속 타입을 확인하고,
    상기 접속 타입, 상기 N 및 액세스 허용 정보를 기반으로 상기 단말의 액세스 허용 여부를 결정하되,
    상기 액세스 허용 정보는,
    최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 CSG 단말의 수인 UCSG;
    최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 비 CSG 단말의 수인 UALL; 및,
    상기 최대로 액세스를 허용할 수 있는 상기 단말의 수인 UMAX;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 액세스 허용 여부를 결정하는 것은,
    상기 접속 타입이 상기 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UMAX 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 액세스 허용 여부를 결정하는 것은,
    상기 접속 타입이 상기 비 CSG 단말이면, 상기 N이 상기 UALL 보다 작으면 액세스를 허용하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 프로세서는
    운영 모드 변경 지시자를 매크로 기지국으로부터 수신하고,
    상기 운영 모드 변경 지시자에 따라 상기 액세스 허용 정보를 재설정하는 것을 더 수행하는 무선 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시지가 상기 단말의 상기 접속 타입에 구분 없이 서비스를 제공하는 개방형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
    UCSG = 0, UALL = UMAX.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말에만 서비스를 제공하는 폐쇄형 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
    UALL = 0, UCSG = UMAX.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 운영 모드 변경 지시자가 상기 CSG 단말 및 상기 비 CSG 단말을 구별하여 서비스를 제공하는 하이브리드(hybrid) 운영 모드를 가리키면, 상기 액세스 허용 정보를 이하와 같이 재설정 하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
    UCSG = k, UALL = UMAX － UCSG (단, k는 0보다 크고, UMAX 보다 작은 상수)
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