KR20120091316A - 펨토셀 기지국, 및 매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로의 이용자 단말과의 무선 접속의 전달을 트리거링하는 방법 - Google Patents

Abstract

매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 상기 펨토셀 기지국이 상기 매크로셀의 캐리어 주파수로 상기 이용자 단말에 트리거링 신호를 전송하는 단계, 및 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국으로 상기 접속을 전달하도록 시도함으로써 반응하는 단계를 포함한다.

Description

펨토셀 기지국, 및 매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로의 이용자 단말과의 무선 접속의 전달을 트리거링하는 방법{A FEMTOCELL BASE STATION, AND A METHOD OF TRIGGERING TRANSFER OF A RADIO CONNECTION WITH A USER TERMINAL FROM A MACROCELL BASE STATION TO A FEMTOCELL BASE STATION}

본 발명은 원격통신들에 관한 것으로, 특히 무선 원격통신들에 관한 것이다.

무선 원격통신 시스템들이 잘 알려져 있다. 많은 이러한 시스템들은 무선 커버리지가 셀들로서 알려진 무선 커버리지 영역들의 묶음에 의해 제공된다는 점에서, 셀룰러이다. 무선 커버리지를 제공하는 기지국은 각각의 셀에 위치된다. 종래의 기지국은 비교적 큰 지리적 영역들에서 커버리지를 제공하고 대응하는 셀들은 종종 매크로셀들(macrocells)로서 불리운다.

매크로셀 내에 보다 작은 크기의 셀들을 확립하는 것이 가능하다. 매크로셀들보다 작은 셀들은 때때로 마이크로셀들(microcells), 피코셀들(picocells), 또는 펨토셀들(femtocells)로서 불리우지만, 우리는 매크로셀들보다 작은 셀들에 대해 일반적으로 용어 펨토셀들을 이용한다. 펨토셀을 확립하기 위한 하나의 방식은 매크로셀의 커버리지 영역 내에서 비교적 제한된 범위 내에서 동작하는 펨토셀 기지국을 제공하는 것이다. 펨토셀 기지국의 이용의 일 예는 빌딩 내에 무선 통신 커버리지를 제공하는 것이다.

상기 펨토셀 기지국은 송신 전력이 비교적 낮으며 따라서 각각의 펨토셀은 매크로셀과 비교하여 커버리지 영역이 작다.

펨토셀 기지국들은 주로 특정 주택 또는 사무실에 속하는 이용자들을 위해 의도된다. 펨토셀 기지국들은 사설 액세스 또는 공중 액세스일 수 있다. 사설 액세스인 펨토셀 기지국들에서, 액세스는 단지 등록된 이용자들, 예를 들면, 가족 구성원들 또는 고용인들의 특정 그룹들로 제한된다. 공중 액세스인 펨토셀 기지국들에서, 다른 이용자들이 또한 등록된 이용자들에 의해 수신된 서비스 품질(Quality of Service)을 보호하기 위해 특정 제약들을 조건으로, 상기 펨토셀 기지국을 이용할 수 있다.

펨토셀 기지국의 알려진 하나의 유형은 즉 코어 네트워크에 접속하기 위한, "백홀(backhaul)"로서 광대역 인터넷 프로토콜 접속을 이용한다. 광대역 인터넷 프로토콜 접속의 일 유형은 디지털 가입자 회선(Digital Subscriber Line; DSL)이다. 상기 DSL은 상기 펨토셀 기지국의 DSL 송신기-수신기("트랜시버")를 상기 코어 네트워크에 접속시킨다. 상기 DSL은 상기 펨토셀 기지국을 통해 제공된 음성 호출들 및 다른 서비스들이 지원되도록 허용한다. 상기 펨토셀 기지국은 또한 무선 통신들을 위한 안테나에 접속된 무선 주파수(RF) 트랜시버를 포함한다.

펨토셀 기지국의 알려진 하나의 유형은 범용 모바일 원격통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System; UMTS) 기지국 라우터이다.

펨토셀 기지국들은 때때로 펨토들(femtos)로서 불리운다.

펨토셀 기지국들의 알려진 하나의 문제는 이용자 단말이 특히 상기 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국과 상이한 캐리어 주파수를 이용하는 펨토셀에 있을 때, 상기 매크로셀 기지국에 접속되는 이용자 단말이 어떻게 펨토셀 기지국과의 접속으로 전달할 수 있게 하는가이다.

알려진 제 1 방식은 가능한 핸드오버를 위한 이웃 셀들의 리스트에 상기 펨토셀을 포함하는 것이다. 상기 펨토셀은 상기 펨토셀이 이용하는 1차 스크램블링 코드에 의해 이러한 리스트에서 식별된다. 상기 리스트는 상기 매크로셀 기지국에 저장된다. 이러한 방식은 상기 이용자 단말이 유휴 모드(idle mode)에 있고 상기 매크로셀 기지국으로부터의 신호가 여전히 충분히 양호한 품질인 동안 상기 펨토셀에 있는 이용자 단말은 상기 매크로셀 기지국에 계속해서 접속될 가능성이 있을 것이라는 단점을 가진다. 이것은 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국이 위치되는 빌딩에 있을 때조차 일어날 수 있다.

제 2 방식은 그 후 이용자 단말이 현재 위치되는 매크로셀 내에서 가능한 셀 재선택을 위한 특정 펨토셀 기지국에 대해 상기 이용자 단말들에게 알리도록 계층적 셀 구조를 정의하는 것이다. 이러한 방식은 이러한 정보를 쉽게 제공받지 않는 레거시 이용자 단말들에게 적합하지 않다.

제 3 방식은 매크로셀의 것에 대한 상이한 공중 육상 모바일 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN) 식별자를 상기 펨토셀에 제공하고, 그에 따라 상기 이용자 단말들을 구성하는 것이다. 상세하게는, 각각의 이용자 단말의 (범용) 가입자 아이덴티티 모듈, (u)SIM은 상기 펨토셀 기지국에 접속하기 위해 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국의 상기 PLMN 식별자를 이용하는 것을 가능하게 하도록 펨토의 상기 PLMN 식별자로 구성된다. 이러한 방식은 힘들며 몇몇 유형들의 이용자 단말들에 적합하지 않다.

리더(reader)는 첨부된 독립 청구항들로 언급된다. 몇몇 바람직한 특징들은 종속 청구항들에 배치된다.

본 발명의 일 예는 매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법이다. 본 방법은: 상기 펨토셀 기지국이 상기 매크로셀의 캐리어 주파수로 트리거링 신호를 상기 이용자 단말에게 전송하는 단계, 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국으로의 접속을 전달하도록 시도함으로써 반응하는 단계를 포함한다.

몇몇 바람직한 실시예들은 이용자 단말들로 하여금 로컬 펨토로의 무선 접속, 예를 들면, 셀 재선택 또는 핸드오버의 전송을 수행하게 한다. 몇몇 이러한 실시예들은 네트워크 용량을 향상시키며, 이용자 단말들의 요구된 송신 전력들을 감소시키고 그로 인하여 그것들의 배터리들의 수명을 향상시킨다.

바람직하게는, 상기 트리거링 신호는 반복하는 타임슬롯들의 제 1 부분들에서 상기 펨토셀 기지국에 의해 전송되고, 상기 펨토셀 기지국은 상기 반복하는 타임 슬롯들의 제 2 부분들에서 파일럿 신호들을 전송하고, 여기서 상기 제 1 부분들 및 제 2 부분들은 시간이 중첩하지 않는다. 바람직하게는, 상기 트리거링 신호들 및 파일럿 신호들은 단일 무선 신호 생성기를 가진 상기 펨토셀 기지국에 의해 생성된다.

몇몇 실시예들에서, 펨토는 상기 펨토셀에 이용자 단말이 없음을 검출할 때 송신하지 않는다. 이것은 상기 매크로셀 기지국 및 다른 펨토들에 대한 간섭을 감소시킨다.

본 발명의 실시예들은 도면들을 참조하여 예로서 기술될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 예시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 하나의 매크로셀 내에서 예시적인 펨토셀 기지국 배치를 예시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 펨토셀 기지국들 중 하나를 예시한 도면.
도 4는 3개의 경우들, 즉: (A) 상기 펨토에 등록된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 없는 경우, (B) 유효 모드에 있고 상기 펨토에 등록된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 있는 경우, 및 (C) 접속 모드에 있고 상기 펨토에 등록된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 있는 경우의 각각을 위한 시간에 대한 일련의 3개의 신호 세기의 그래프들이다.

우리는 이제 펨토셀 기지국들을 포함한 네트워크를 설명하고, 그 후 이용자 단말이 그것이 그렇게 하기에 적절해질 때, 매크로셀에서 펨토셀로 전송하도록 장려하거나 전송하게 하는 방법을 훨씬 더 상세히 찾는다. 이러한 전송은 상기 이용자 단말이 유휴 모드에 있을 때, 때때로 셀 재선택으로서 알려지며, 상기 이용자 단말이 활성 모드, 즉 호가-접속되어 있을 때 때때로 핸드오버 또는 핸드오프로서 알려진다.

네트워크

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이용자 단말(34)이 로밍할 수 있는, 무선 통신들을 위한 네트워크(10)는 2개의 유형들의 기지국, 즉 매크로셀 기지국들 및 펨토셀 기지국들(후자는 때때로 "펨토들"로서 불리운다)을 포함한다. 하나의 매크로셀 기지국(22)은 간단함을 위해 도 1 및 도 2에 도시된다. 각각의 매크로셀 기지국은 종종 매크로셀로서 불리우는 무선 커버리지 영역(24)을 가진다. 상기 매크로셀(24)의 지리적 영역은 상기 매크로셀 기지국(22)의 능력들 및 주위의 지리에 의존한다.

상기 매크로셀(24) 내에서, 각각의 펨토셀 기지국(30)은 대응하는 펨토셀(32) 내에 무선 통신들을 제공한다. 펨토셀은 무선 커버리지 영역이다. 상기 펨토셀(32)의 무선 커버리지 영역은 매크로셀(24)의 것보다 훨씬 더 작다. 예를 들면, 상기 펨토셀(32)은 이용자의 사무실 또는 주택에 대한 크기로 대응한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 네트워크(10)는 무선 네트워크 제어기(RNC)(170)에 의해 관리된다. 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)(170)는 예를 들면, 백홀 통신 링크(160)를 통해 매크로셀 기지국들(22)과 통신함으로써 동작을 제어한다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 기지국들에 의해 지원된 셀들 간의 지리적 관계에 대한 정보를 포함하는 이웃 리스트(neighbour list)를 유지한다. 게다가, 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 상기 무선 통신 시스템(10) 내에 이용자 장비의 위치에 대한 정보를 제공하는 위치 정보를 유지한다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 회로-스위칭 및 패킷-스위칭 네트워크들을 통해 트래픽을 라우팅하도록 동작가능하다. 회로-스위칭 트래픽에 대해, 상기 무선 네트워크 제어기(170)가 통신할 수 있는 모바일 스위칭 센터(250)가 제공된다. 상기 모바일 스위칭 센터(250)는 공중 스위칭 전화 네트워크(PSTN)(210)와 같은 회로-스위칭 네트워크와 통신한다. 패킷-스위칭 트래픽에 대해, 상기 네트워크 제어기(170)는 서비스 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드들(SGSN들)(220) 및 게이트웨이 일반 패킷 무선 지원 모드(GGSN)(180)와 통신한다. 상기 GGSN은 그 후 예를 들면, 인터넷과 같은 패킷-스위치 코어(190)와 통신한다.

상기 MSC(250), SGSN(220), GGSN(180) 및 운영자 IP 네트워크는 소위 코어 네트워크(253)를 구성한다. 상기 SGSN(220) 및 GGSN(180)은 운영자 IP 네트워크(215)에 의해 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)에 접속된다.

상기 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)는 상기 인터넷(190)을 통해 상기 펨토셀 기지국들(32)에 접속된다. 상기 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)로의 이들 접속들은 광대역 인터넷 프로토콜 접속들("백홀") 접속들이다.

도 2에서, 3개의 펨토셀 기지국들(30) 및 대응하는 펨토셀들(32)이 간단함을 위해 도시된다.

상기 매크로셀(24) 내의 모바일 단말(34)이 알려진 방식으로 상기 매크로셀 기지국(22)과 통신하는 것이 가능하다. 상기 모바일 단말(34)이, 상기 모바일 단말이 상기 펨토셀 기지국(30) 내의 통신들을 위해 등록되는 펨토셀(32)로 들어갈 때, 상기 매크로셀에서 상기 펨토셀로 상기 모바일 단말과의 접속을 전달하는 것이 바람직하다. 도 3에 도시된 상기 예에서, 모바일 단말(34)의 이용자는 상기 펨토셀들(32)에 가장 가까운(32') 이용자인 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 펨토셀 기지국들(30)은 상기 광대역 인터넷 프로토콜 접속들("백홀")(36)을 통해 코어 네트워크(도 2에 도시되지 않음), 및 그로 인해 상기 원격통신들 "세계"(도 2에 도시되지 않음)의 나머지에 접속된다. 상기 "백홀" 접속들(36)은 상기 코어 네트워크(도시되지 않음)를 통해 상기 펨토셀 기지국들(30) 간의 통신들을 허용한다. 상기 매크로셀 기지국은 또한 상기 코어 네트워크(도 2에 도시되지 않음)에 접속된다.

펨토셀 기지국으로의 전송

상기 매크로셀과의 접속으로부터 상기 이용자 단말이 위치되는 펨토셀과의 접속으로 이용자 단말의 전송은 상기 매크로셀에 접속된 상기 이용자 단말이 또 다른 셀에 접속하도록 장려하거나 접속하게 함으로써 트리거링된다. 두 개의 주요 방식들이 이하에 표시된 바와 같이 이용된다. 하나는 셀 재선택을 트리거링하도록 상기 매크로셀 기지국으로부터의 신호를 방해하기 위해 신호를 생성하는 것을 포함한다. 또 다른 것은 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀을 대신 선택하게 하는 매크로셀-제한(macrocee-barring) 명령을 상기 이용자 단말에 전송하는 것이다.

매크로셀로부터의 신호 품질이 허용가능 임계값 아래로 내려가게 만들기

상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 내에 있을 때, 특히 상기 매크로셀 및 펨토셀이 상이한 캐리어 주파수들을 이용하고 상기 매크로셀의 신호 품질이 양호할 때, 셀 재선택 프로세스를 시작하도록 상기 이용자 단말를 트리거링하는 것이 바람직하다. 이것은 상기 매크로셀 신호 품질을 임계값 아래로 떨어지게 함으로써 행해진다.

인가될 간섭 신호는 상기 매크로셀의 캐리어 주파수 및 1차 스크램블링 코드, 및 신호-대-잡음-비(Ec/No로 표시된)에 관련되는 상기 매크로셀의 수신 신호 세기 표시자(Received Signal Strength Indicator; RSSI)를 결정하는 것으로부터 추론된다. 이것들은 상기 매크로셀로부터의 신호들을 검출하는 상기 펨토셀에 의해 결정되며, 이것은 스니핑(sniffing)으로서 알려진 프로세스이다. 상기 펨토셀은 또한 그것들의 동작 동안 이용자 단말들에 의해 이루어진 유사한 측정들의 기록을 가진다.

이들 측정들은 이용자 단말들에 의해 경험된 상기 신호-대-잡음-비들을 산출하기 위해 이용되며, 그로 인해 상기 신호 레벨(Ec)을 적절한 정도로 인위적으로 저하시키기 위해 요구된 잡음 신호 레벨(No)의 결정을 제공한다.

상기 펨토셀 기지국으로부터의 상기 간섭하는, 인위적 잡음, 신호는 상기 매크로셀에 의해 이용된 바와 동일한, 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드와 같은 파라미터 설정들에 있다. 상기 간섭 신호는 파일럿 신호들과 같이, 상기 매크로셀로부터의 수신된 신호들의 품질이 상기 공중 육상 모바일 네트워크(PLMN)에 이용된 것들 가운데 상이한 주파수에 대해 셀 재선택이 야기되는 정도로 악화되게 한다. 상기 PLMN에 이용된 주파수들은 펨토셀의 주파수를 포함한다.

상세하게는, 상기 Ec/No 비는 수용가능한 접속을 위한 네트워크에 의해 설정된 임계값 아래에 있게 된다. 따라서, 상기 이용자 단말은 소위 주파수 간 셀 검색을 수행하기 위해 구동되며, 즉 대신 접속할 상이한 캐리어 주파수로 동작하는 또 다른 셀을 찾으려고 한다.

인가하기 위한 간섭 신호의 레벨을 결정할 때, 상기 펨토셀은 상기 펨토셀의 에지에 위치된 상기 펨토셀 기지국 및 이용자 단말 사이와 같이, 상기 펨토셀 내에서 발생할 신호들의 감쇠를 고려한다.

이러한 방식은 이하에 보다 상세히 설명된다.

펨토셀 기지국

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 펨토셀 기지국(30)은 송신기(40) 및 수신기(42)를 포함하고, 그 둘 모두는 송신 제어기(44)에 접속된다. 상기 제어기(44)는 스위치(48)를 통해 안테나(50)에 접속되는 간섭 신호 생성기(46)에 접속된다. 상기 스위치(48)는 상기 안테나(50)에 상기 간섭 신호 생성기(46) 또는 상기 송신기(40)를 선택가능하게 접속시키기 위해 상기 송신 제어기(44)의 제어 하에서 동작한다. 상기 안테나(50)는 또한 상기 수신기(42)에 그리고 스니퍼(sniffer)(52)에 모두 접속된다. 상기 스니퍼는 상기 펨토셀 기지국(30)이 존재하는 상기 매크로셀 커버리지 영역(24)에서의 상기 매크로셀 기지국(22)의 캐리어 주파수에서 신호들의 검출을 위한 회로이다.

동작

상기 네트워크(20)에서 상기 펨토셀들(30)은 각각의 펨토셀이 하나를 이용하는 1차 스크램블링 코드들의 세트를 할당받는다. 상기 펨토셀들은 또한 상기 펨토셀이 위치되는 상기 매크로셀 및 매크로셀들 가까이의 다른 것들에 대한 정보, 특히 스크램블링 코드들 및 주파수 대역들과 같이, 각각의 매크로셀에 대해 상이한 파라미터 값들을 제공받는다.

상기 언급된 바와 같이, 상기 펨토셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국들로부터의 신호들을 측정하는 스니퍼를 포함한다. 상기 펨토셀 기지국(30)의 송신 제어기(44)는 수신된 신호 세기의 그 자신의 측정들에 기초하여 및 매크로셀들로부터 수신된 신호들의 세기에 대해 시간에 걸쳐 다양한 이용자 단말들에 의해 리포트된 측정들을 결합하는 것에 기초하여 상기 매크로셀들을 평가하도록 동작한다. 상기 펨토셀 기지국은 그 후 상기 매크로셀의 파라미터 값들, 즉 상기 매크로셀의 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드에서의 그것의 간섭 송신 신호를 조정하여, 상기 펨토셀의 에지에서의 신호-대-잡음-비가 상기 이용자 단말이 접속할 새로운 셀에 대한 주파수간 검색을 수행하도록 트리거링될 상기 임계값에 있도록 한다.

이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 이러한 간섭 신호는 주기적 타임 슬롯들의 일부에서 전송된다. 이용자 단말이 상기 펨토셀에 있는 것으로서 검출되면, 상기 펨토셀 기지국은 또한 상기 타임 슬롯들의 나머지 부분의 적어도 일부에서 파일럿 신호를 전송한다. 그런데, 대안적인 실시예에서(도시되지 않음), 상이한 시간들에 전송되는 파일럿 신호들 및 간섭 신호로 인해, IF 신호 생성기(46)는 상기 송신기(40)와 동일한 무선이다.

상기 펨토셀 기지국은 상기 펨토셀에 있는 이용자 단말이 접속하는 것이 바람직한, 예를 들면, 가능한 접속을 위해 등록되는 것인지 또는 상기 펨토셀 기지국으로의 성공적인 접속이 금지되는 것인지를 검출할 수 있다. 상기 펨토셀 기지국과의 접속으로부터 금지된 것으로서 식별되는 상기 매크로셀 접속된 이용자 단말의 경우에, 상기 간섭 신호는 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국에 접속하도록 장려하는 것을 회피하기 위해 생성되지 않는다.

상기 간섭 신호 버스트들의 지속 기간 및 주기성은 상기 이용자 단말이 주파수 간 셀 검색이 상기 PLMN에 이용가능한 캐리어 주파수들 가운데서 발생하는 상기 매크로셀 기지국으로부터의 신호에서의 충분한 저하를 경험한다는 것을 보장하기 위해 선택된다. 예를 들면, 2.56초의 반복하는 타임 슬롯들에서 0.56초 지속하는 간섭 신호는 상기 주파수 간 셀 검색을 트리거링하기에 충분하다는 것을 발견하였다.

우리는 이제 4개의 시나리오들을 고려한다:

(ⅰ) 펨토셀에 이용자 단말이 없다,

(ⅱ) 이용자 단말이 펨토셀에 있지만 상기 펨토셀에 등록된 것이 아니다(이하에서 경우 A로 표시됨),

(ⅲ) 이용자 단말이 유휴 모드에 있는 펨토셀에 있고 상기 펨토셀에 등록된다(이하에서 경우 B로 표시됨), 및

(ⅳ) 상기 펨토셀 기지국에 등록된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 있지만 상기 매크로셀 기지국과의 호-접속된 모드에 있으며, 상기 펨토셀에 접속된 호-접속된 모드에 있는 다른 이용자 단말들이 존재한다(이하에서 경우 C로 표시됨).

이들 4개의 시나리오들이 차례로 고려된다:

이용자 단말이 펨토셀에 없다

상기 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀에 이용자 단말들이 존재하지 않음을 검출할 때, 상기 펨토셀은 미리 정해진 시간 동안 송신을 중단한다.

이것은 이용자 단말들이 위치 영역 업데이트 및 라우팅 영역 업데이트 시그널링에 기초하여 유효 모드에 있는 그것 자체에 접속되는 기록을 유지하는 상기 펨토셀 기지국에 의해 행해진다. 상기 펨토가 그것이 접속되는 접속-모드가 존재하지 않음을 검출할 때, 및 타이머의 만료 후, 상기 펨토는 여전히 상기 펨토셀 내에 있음을 결정하기 위해 그 자체로의 유휴 모드 접속에 있는 것으로서 기록된 상기 이용자 단말들에 폴링한다. 이들 이용자 단말들 중 임의의 것이 여전히 펨토셀에 있다면, 상기 폴링에 대한 응답이 수신되며, 그렇지 않다면 상기 펨토는 모든 이용자 단말들이 상기 펨토셀을 떠났음을 추론하고, 따라서 미리 정해진 비교적 긴 기간 동안 그것의 송신기(44) 및 간섭 신호 생성기(46)를 스위치 오프한다. 이러한 시간 동안, 상기 펨토는 그것의 수신기(42) 및 스니퍼(52)를 활성으로 유지한다.

네트워크 "청취" 기능을 갖는 것으로 고려될 수 있는 스니퍼(52)가 업링크 방향에서 상기 매크로셀의 캐리어 주파수에서의 잡음 증가를 검출할 때, 그것은 상기 매크로셀 기지국들에 접속되는 이용자 단말이 상기 펨토셀에 들어간 것으로 고려된다. 상황에 의존하여, 도 4 및 이하에 연관된 텍스트를 참고하여, 적어도 상기 간섭 신호가 재시작된다.

3개의 추가 시나리오들(경우들 A, B, C)이 이제 도 4를 참조하여 기술된다.

(A) 이용자 단말이 펨토셀에 있지만 상기 펨토셀에 등록된 것이 아니다

이 시나리오에서, 상기 펨토는 그것의 지정된 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드로 그것의 일반 신호들을 전송하지 않도록 그것의 송신기(40)를 스위치 오프하지만, 수신기(42) 및 스니퍼(52)를 활성으로 유지한다.

또한, 도 4(경우 A)에 도시된 바와 같이, 상기 펨토는 2.56초의 타임슬롯들 내에서 0.56초들의 버스트들(56)에 대한 간섭 신호(54)를 송신한다. 이 경우에, 상기 펨토는 단지 전력 절약을 위해서 및 근처의 매크로셀들에 대한 간섭을 비교적 낮게 유지하기 위해 양호한 시간의 대략 20% 동안 송신한다.

상기 이용자 단말로부터의 응답이 존재할 때, 두 개의 가능성들이 발생한다. 상기 이용자 단말이 유휴 모드에 있는 동안 상기 펨토에 머물기 위한, 즉 상기 펨토에 접속하기 위한 상기 이용자 단말들의 시도는 상기 상황이 아래의 경우 B의 것이 될 때 성공적이다. 대안적으로, 머물기 위한 시도가 성공적이지 않고, 즉 상기 이용자 단말이 상기 펨토의 등록된 이용자가 아니기 때문에 상기 이용자 단말이 머물도록 허용되지 않으며, 그로 인해 접속하도록 허용되지 않는다. 상기 후자의 경우에, 상기 펨토는 하나의 기간 동안 상기 매크로셀의 주파수 및 스크램블링 코드로 간섭 신호를 송신하는 것을 중단한다. 이것은 반복된 추가적인 머물기 시도들의 실패를 회피하고, 존재한다면 상기 이용자 단말 및 매크로셀 기지국 간의 진행중인 호-접속을 악화시키는 것을 회피하기 위한 것이다.

(B) 이용자 단말이 펨토셀에 있고 유휴 상태에 있으며 팸토셀에 등록된다

도 4(경우 B)에 도시된 바와 같이, 상기 펨토는 2.56초의 타임슬롯들 내에서 0.56초의 버스트들(56')에 대한 간섭 신호(54')를 송신한다.

상기 펨토에 머물러 있는 이용자 단말이 존재한다면, 상기 펨토는 또한 상기 간섭 신호 버스트들(56') 후 상기 타임슬롯들 동안 버스트들(60)에 대한 파일럿 신호들(58)을 송신한다.

도 4(경우 B)에 도시된 바와 같이, 상기 타임슬롯들은 상기 파일럿 신호들이 상기 파일럿 신호들의 전력이 보상을 위해 증가되는 경우에 전체 타임슬롯 기간 동안 전송되지 않도록 하기 위한 것일 수 있다.

도 4(경우 B)에 도시된 예에서, 상기 간섭 신호 및 파일럿 신호는 상기 타임슬롯의 상이한 비-중첩 부분들에서 전송된다.

이러한 신호들은 대안적으로 상기 송신기(40) 및 간섭 신호 생성기(46) 대신에 양쪽 신호들 모두를 생성하기 위해 단지 하나의 무선을 갖는 대안적인 펨토셀 기지국에 의해 생성될 수 있다.

(C) 상기 펨토셀 기지국에 등록된 이용자 단말이 펨토셀에 있지만 매크로 셀 기지국에 접속된 호-접속 모드에 있으며 펨토셀에 접속된 호-접속 모드에 다른 이용자 단말들이 존재한다

도 4(경우 C)에 도시된 바와 같이, 상기 펨토는 2.56초의 타임슬롯들 내에서 0.56초의 버스트들(56")에 대한 간섭 신호(54")를 송신한다. 이러한 간섭 신호는 상기 펨토셀 기지국으로 상기 접속-모드 활성 호 접속을 핸드오버하도록 지금 펨토셀에 있는 상기 이용자 단말를 트리거링한다.

상기 펨토에 머물러 있는 이용자 단말이 존재하기 때문에, 상기 펨토는 또한 상기 간섭 신호 버스트들(56") 후에 상기 타임슬롯들 동안 버스트들(60')에 대한 파일럿 신호들(58')을 송신한다.

도 4(경우 C)에 도시된 바와 같이, 상기 타임슬롯들은 상기 파일럿 신호들이 상기 파일럿 신호들의 전력이 보상을 위해 증가되는 경우에 전체 타임슬롯 동안 전송되지 않는다.

도 4(경우 C)에 도시된 예에서, 상기 간섭 신호 및 파일럿 신호는 타임슬롯의 상이한 비-중첩 부분들에서 전송되지만, 상기 타임슬롯 기간을 채우도록 한다.

이러한 신호들은 대안적으로 상기 송신기(40) 및 간섭 신호 생성기(46) 대신에 양 신호들 모두를 생성하기 위해 단지 하나의 무선을 갖는 대안적인 펨토셀 기지국(도시되지 않음)에 의해 생성될 수 있다.

또 다른 방식: 매크로셀 -제한 명령을 상기 이용자 단말로 전송한다

또 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 셀 재선택을 트리거링하기 위한 또 다른 방식은 상기 펨토셀 기지국이 상기 매크로셀과의 접속을 제한하기 위해 상기 이용자 단말에 대한 지시를 포함하는 신호를 상기 매크로셀의 캐리어 주파수로 송신하기 위한 것이다. 상기 신호는 상기 매크로셀의 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드 파라미터들을 이용한다.

이 실시예에서, 시간적 송신 갭들은 상기 펨토로부터 정상적인 송신들을 위해 이용된 타임슬롯들에서 생성되며, 상기 매크로셀 캐리어 주파수에서의 신호는 이들 갭들에서의 버스트들로 전송된다. 이것은 비연속 전송으로서 알려져 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 상기 펨토셀 기지국은 상이한 주파수들로 시간-중첩 송신들을 지원하기 위한 다수의 무선들을 제공받는다.

이러한 방식에서, 상기 네트워크에서의 펨토셀들은 각각의 펨토셀이 하나를 이용하는 1차 스크램블링 코드들의 세트를 할당받는다. 상기 펨토셀들은 또한 상기 펨토셀이 위치되는 매크로셀 및 다른 가까이에 있는 매크로셀들에 대한 정보, 상세하게는 스크램블링 코드들 및 주파수 대역들과 같이 각각의 매크로셀에 대해 상이한 파라미터 값들을 제공받는다.

상기 펨토셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국들로부터의 신호들을 측정하는 스니퍼를 포함한다. 상기 펨토셀 기지국의 송신 제어기는 수신된 신호 세기의 그 자신의 측정들에 기초하여 및 매크로셀들로부터 수신된 신호들의 세기에 대해 시간에 걸쳐 다양한 이용자 단말들에 의해 리포트된 측정들을 결합한 것에 기초하여 상기 매크로셀들을 평가하도록 동작한다. 상기 펨토셀 기지국은 그 후 상기 매크로셀의 파라미터 값들, 즉 상기 매크로셀의 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드에서의 그것의 송신 신호를 이용자 단말이 상기 신호를 정확하게 디코딩할 수 있게 하는 레벨로 조정한다. 이러한 신호 레벨은 상기 펨토셀의 에지에서 상기 매크로셀의 것을 매칭시키기에 충분하다.

이러한 신호는 상기 펨토셀에 있는 상기 이용자 단말들에 대해 상기 매크로셀을 제한하는 액세스 클래스 제한 신호이다. 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 이러한 신호는 주기적인 타임 슬롯들의 부분에서 전송된다.

상기 펨토는 또한 이웃하는 셀들 및 그것 자체에 대한 정보를 포함하는 SIB(11) 브로드캐스트 신호를 전송한다. 상기 이용자 단말은 이러한 브로드캐스트 신호를 수신 및 디코딩하고 접속할 새로운 셀을 선택하도록 동작한다.

상기 펨토셀 기지국은 상기 펨토셀에 있는 이용자 단말이 접속하기에 바람직한, 예를 들면, 가능한 접속을 위해 등록되는 것인지 또는 상기 펨토셀 기지국으로의 성공적인 접속이 금지되는 것인지를 검출할 수 있다. 후자의 유형의 이용자 단말로서 식별되는 매크로셀 접속된 이용자 단말의 경우에, 상기 제한 신호는 상기 펨토셀 기지국에 접속하도록 상기 이용자 단말를 장려하는 것을 회피하기 위해 생성되지 않는다.

개괄

본 발명은 그것의 필수적인 특성들로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태들로 구체화될 수 있다. 예를 들면, 펨토셀 기지국들은 파일럿 신호들을 위한 상기 매크로셀 기지국의 캐리어 주파수 또는 전용 캐리어 주파수를 이용할 수 있다. 상술된 실시예들은 모든 점에서 단지 예시적이며 제한적이지 않은 것으로서 고려된다. 그러므로, 본 발명의 범위는 이전에 말한 설명에 의해서라기보다는 첨부된 청구항들에 의해 표시된다. 청구항들의 등가의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변화들은 그 범위 내에 포괄되는 것이다.

이 기술분야의 숙련자는 다양한 상술된 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 몇몇 실시예들은 기계 또는 컴퓨터 판독가능하고 지시들의 기계-실행가능하거나 컴퓨터-실행가능한 프로그램들을 인코딩하는 프로그램 저장 디바이스들, 예를 들면, 디지털 데이터 저장 미디어에 관련되며, 여기서 상기 지시들은 상기 상술된 방법들의 단계들의 일부 또는 모두를 수행한다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들면, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 미디어, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 미디어일 수 있다. 몇몇 실시예들은 상굴된 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 수반한다.

10, 20: 네트워크 22: 매크로셀 기지국
24: 매크로셀 30: 펨토셀 기지국
32: 펨토셀 34: 이용자 단말
40: 송신기 42: 수신기
44: 제어기 46: 간섭 신호 생성기
48: 스위치 50: 안테나
52: 스니퍼 190: 패킷-스위치 코어
215: 운영자 IP 네트워크
230: 펨토셀 제어기/게이트웨이 250: 모바일 스위칭 센터
253 : 코어 네트워크

Claims (14)

1. 매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달(transfer)을 트리거링(triggering)하는 방법에 있어서:
   상기 펨토셀 기지국이 상기 매크로셀의 캐리어 주파수로 상기 이용자 단말에 트리거링 신호를 전송하는 단계; 및
   상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국으로 상기 접속을 전달하도록 시도함으로써 반응하는 단계를 포함하는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트리거링 신호는 접속할 기지국의 상기 이용자 단말에 의한 추가 선택을 트리거링하기 위해 상기 매크로셀 기지국으로부터 수신된 신호들의 신호 대 잡음 비를 임계값 아래로 감소시키도록 동작하는 간섭 신호인, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 간섭 신호의 레벨은 상기 펨토셀 에지 바로 안쪽의 이용자 단말이 상기 신호 대 잡음 비를 상기 임계값 바로 아래로 저하시키기에 충분한 간섭을 경험하도록 설정되는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 트리거링 신호는 접속할 기지국의 상기 이용자 단말에 의한 추가 선택을 트리거링하도록 상기 매크로셀 기지국으로의 접속으로부터 상기 이용자 단말를 제한하는 상기 이용자 단말에 대한 명령인, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트리거링 신호는 반복 타임슬롯들의 제 1 부분들에서 상기 펨토셀 기지국에 의해 전송되고, 상기 펨토셀 기지국은 상기 반복 타임슬롯들의 제 2 부분들에서 파일럿 신호들을 전송하고, 상기 제 1 부분들 및 상기 제 2 부분들은 시간적으로 중첩하지 않는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 펨토셀 기지국은 단일 무선 신호 생성기를 포함하고, 상기 트리거링 신호들 및 파일럿 신호들은 상기 생성기에 의해 생성되는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펨토셀 기지국에 접속하려고 할 때 상기 이용자 단말에 의해 이용될 상기 펨토셀 기지국에 대한 정보는 상기 펨토셀로부터 브로드캐스트 신호로 전송되는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펨토셀에서의 상기 펨토셀 기지국에 접속가능한 이용자 단말들이 존재하지 않음을 결정한 기간 동안, 상기 펨토셀 기지국은 신호들을 송신하지 않지만 매크로셀 기지국에 접속된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 들어가는지의 여부를 검출하도록 상기 매크로셀의 업링크 주파수상에서 수신하는, 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하는 방법.
9. 송신기를 포함하고 매크로셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국으로 이용자 단말과의 무선에 의한 접속의 전달을 트리거링하기 위해 트리거 신호의 생성기를 추가로 포함하는 펨토셀 기지국에 있어서,
   상기 펨토셀은 상기 매크로셀의 캐리어 주파수로 상기 이용자 단말에 상기 트리거 신호를 전송하도록 동작하는 안테나를 포함하는, 펨토셀 기지국.
10. 제 9 항에 있어서,
    접속할 기지국의 상기 이용자 단말에 의한 추가 선택을 트리거링하기 위해 이용 중인 상기 트리거 신호가 상기 이용자 단말에 의해 수신된 상기 기지국으로부터의 상기 신호의 신호 대 잡음 비를 임계값 아래가 되게 하는 상기 매크로셀 기지국으로부터의 신호에 대한 간섭 신호이도록 상기 트리거 신호의 레벨을 설정하도록 동작하는 제어기를 추가로 포함하는, 펨토셀 기지국.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀에 이용자 단말들이 존재하지 않음을 검출할 때, 상기 펨토셀 기지국은 주어진 시간 동안 송신을 중단하는, 펨토셀 기지국.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이용자 단말이 상기 펨토셀에서 검출될 때, 상기 트리거 신호가 전송되는, 펨토셀 기지국.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 트리거 신호의 전송은 상기 펨토셀 기지국으로 성공적인 접속이 허용되지 않도록 상기 이용자 단말이 상기 펨토셀 기지국에 등록되지 않음을 상기 펨토셀 기지국이 결정할 때 중단되는, 펨토셀 기지국.
14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트리거 신호 및 파일럿 신호들 모두는 상기 펨토셀 기지국에 등록된 이용자 단말이 상기 펨토셀에 있음을 상기 펨토셀 기지국이 결정할 때 상기 펨토셀 기지국에 의해 전송되는, 펨토셀 기지국.

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