KR20120093901A - 펨토셀의 1ｘ와 ｈｒｐｄ 동작들에 대한 스펙트럼 분할을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

펨토셀의 1ｘ와 ｈｒｐｄ 동작들에 대한 스펙트럼 분할을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

펨토셀 관리 시스템은 카운티 단위로 카운티 캐리어 정보, 매크로 데이터베이스 정보 및 자원 구성 테이블을 이용하여, 운영자 조작 없이도 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 결정한다. 상기 펨토셀 관리 시스템은 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 상기 펨토셀 기지국으로 송신하고 카운티 레벨에서 매크로 기지국들에 의해 이용되는 공통 캐리어들의 리스트를 송신한다. 상기 펨토셀 기지국은 이러한 정보를 수신하여 카운티 레벨에서 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트로부터 동작 캐리어를 선택할 수 있다. 상기 펨토셀 기지국은 또한 로컬하게 이용 가능한 캐리어들을 결정하기 위해 상기 캐리어들의 리스트를 이용할 수도 있다. 이용 가능한 캐리어들이 없으면, 상기 펨토셀 기지국은 오버레이 매크로 기지국들에 의해 이용되는 공통 캐리어들에 기초하여 동작 캐리어를 선택할 수 있다.

Description

펨토셀의 1Ｘ와 ＨＲＰＤ 동작들에 대한 스펙트럼 분할을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SPECTRUM SPLIT FOR 1X AND HRPD OPERATIONS OF FEMTOCELL}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크에 관한 것으로, 특히 무선 통신 네트워크에서의 펨토셀 제어에 관한 것이다.
펨토셀은 표준 이동 단말들을 연결하기 위해 라이센스 된 스펙트럼에서 동작하는 액세스 포인트들이라고도 하는 저전력 무선 기지국들이다. 펨토셀들은 주거용 DSL 또는 케이블 광대역 연결을 이용하여 단거리(short range) 통신을 제공하고, 통상적으로 가정 또는 소규모 사업에서 이용되도록 설계된다.
펨토셀을 이용하여, 서비스 커버리지 영역이 특히 접근이 제한되거나 이용 가능하지 않은 실내로 확장될 수 있다.
무선 통신 네트워크에서 펨토셀 기지국을 구성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 펨토셀 기지국으로부터 개시(start-up) 메시지를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 펨토셀 기지국의 위치를 식별하는 단계도 포함한다. 또한, 상기 방법은 카운티(county) 레벨 정보를 상기 펨토셀 기지국으로 송신하는 단계를 포함한다. 상기 카운티 레벨 정보는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 포함한다.
무선 통신 네트워크에서 펨토셀 기지국을 구성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 개시 메시지를 펨토셀 관리 시스템으로 송신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 펨토셀 관리 시스템으로부터 카운티 레벨 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 카운티 레벨 정보는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 포함한다.
무선 통신 네트워크에서 이용되기 위해, 펨토셀 기지국을 구성할 수 있는 펨토셀 관리 시스템이 제공된다. 상기 펨토셀 관리 시스템은 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 영역에서(예를 들어, 상기 무선 통신 네트워크의 각 카운티에서) 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 결정하도록 구성된 제어기를 포함한다. 상기 리스트는 운영자 동작 없이 발생된다. 상기 제어기는 상기 펨토셀 기지국으로, 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 송신하도록 구성된다.
무선 통신 네트워크에서 이용되기 위해, 상기 무선 통신 네트워크에서 통신할 수 있는 펨토셀 기지국이 제공된다. 상기 펨토셀 기지국은 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트와 각 기술 타입에 대한 공통 캐리어들의 리스트 중 적어도 하나를 수신하도록 구성된 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트와 복수의 매크로 기지국들 각각에 할당된 공통 캐리어들의 리스트 중 적어도 하나로부터 동작 캐리어를 선택하도록 구성된다.
상기 펨토셀 기지국은 이 정보를 수신하고 카운티(county) 레벨에서 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트로부터 동작 캐리어를 선택할 수 있다. 상기 펨토셀 기지국은 또한 로컬하게 이용 가능한 캐리어들을 결정하기 위해 캐리어들의 리스트를 이용할 수도 있다. 이용 가능한 캐리어들이 존재하지 않으면, 상기 펨토셀 기지국은 오버레이(overlay) 매크로 기지국들이 이용하는 공통 캐리어들에 기초하여 동작 캐리어를 선택할 수 있다.
본 발명 및 그 장점들의 더 완벽한 이해를 위해서, 첨부된 도면들과 연관하여 이루어지는 하기의 설명을 참조하며, 상기 도면들에서 동일한 참조 번호는 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 무선 네트워크를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 펨토셀 기지국을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 펨토셀 관리 시스템(FMS: Femtocell Management System)을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카운티들을 통해 분포된 무선 네트워크를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 펨토셀 기지국을 구성하는 방법을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 펨토셀 기지국에서 캐리어들을 선택하는 방법을 도시한 도면.
하기의 발명의 상세한 설명을 시작하기 전에, 본 특허 문서 전반에 걸쳐 이용되는 특정 단어들 및 구들에 대한 정의를 기술하는 것이 이로울 것이다. “포함하다(include, comprise)” 및 그의 파생어들은 제한이 없는 포함을 의미하며, “또는(or)”은 포괄적인(inclusive) 의미로, ‘및/또는’을 의미하며, “연관된(associated with)”와 “그와 연관된(associated therewith)” 및 이들의 파생어는 ‘포함하다(include)’, ‘~내에 포함되다(be included within)’, ‘~와 서로 연결하다(interconnect with)’, ‘함유하다(contain)’, ‘~내에 함유되다(be contained within)’, ‘~에(~와) 연결되다(connect to or with)’, ‘~에(~와) 결합되다(couple to or with)’, ‘~와 통신 가능하다(be communicable with)’, ‘~와 협력하다(cooperate with)’, ‘인터리브하다(interleave)’, ‘병치하다(juxtapose)’, ‘~에 가깝다(be proximate to)’, ‘~에(~와) 결속되다(be bound to or with)’, ‘갖다(have)’, ‘~의 특성을 갖다(have a property of)’ 등과 같은 의미를 가질 수 있다. 또한, ‘제어부’라는 용어는 적어도 하나의 동작을 제어하는 장치, 시스템 또는 이들의 일부를 의미할 수 있으며, 이러한 장치는 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 혹은 이들의 적어도 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 특정 제어부와 연관된 기능은 근거리 혹은 원격으로 중앙 집중되거나 분산될 수 있음에 유의한다. 본 특허 문서 전반에 걸쳐 특정 단어들 및 구들에 대한 정의가 제공되었으며, 당업자는 대부분의 경우는 아닐 지라도 많은 경우 그러한 정의가 그렇게 정의된 단어들 및 구들의 이전뿐만 아니라 이후의 사용에도 적용될 것임을 이해해야 한다.
하기에 논의된 도 1 내지 도 6과 본 특허 문서의 개시의 원리들을 설명하기 위해 이용된 다양한 실시예들은 예시일 뿐이며, 어떠한 식으로든 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 당업자는 본 발명의 원리들은 적절히 배치된 무선 네트워크에서 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 무선 네트워크(100)를 예시하고 있다. 도 1에 예시된 무선 네트워크(100)의 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 상기 무선 네트워크(100)의 다른 실시예들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
상기 무선 네트워크(100)는 복수의 셀들(121-123)을 포함하고, 각 셀은 기지국들(BS 101, BS 102, BS 103) 중 하나를 포함한다. 상기 기지국들(101-103)은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 채널들을 통해 복수의 이동국들(MS 111-114)과 통신한다. 상기 이동국들(111-114)은 무선 링크들을 통해 상기 기지국들(101-103)과 통신할 수 있는 적절한 무선 장치들(예, 기존의 핸드폰, PCS 핸드셋, PDA 핸드셋, 휴대용 컴퓨터, 원격측정 장치들)일 수 있다.
점선들은 상기 기지국들(101-103)이 위치한 셀들(121-123)의 대략적인 경계선들을 도시하고 있다. 상기 셀들은 예시 및 설명의 목적으로만 대략적인 원으로 도시되어 있다. 상기 셀들은 선택된 셀 구성과 자연 및 인공적 장애물들에 따라 다른 불규칙한 형태들을 가질 수도 있음을 명확히 이해해야 한다.
업계에서 잘 알려진 바와 같이, 셀들(121-123)의 각각은 복수개의 섹터들로 구성되며, 상기 기지국에 결합된 지향성 안테나가 각 섹터를 담당한다(illuminates). 도 1의 실시예는 셀 중앙의 기지국을 예시한다. 대안적인 실시예들은 섹터들의 코너들에 지향성 안테나들을 위치시킬 수 있다. 본 발명의 시스템은 특정 셀 구성으로 한정되지 않는다.
몇몇 실시예들에서, BS(101), BS(102) 및 BS(103) 각각은 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)와 하나 또는 그 이상의 기지국 송수신기 서브시스템(BTS: Base Transceiver Subsystem)들을 포함한다. 기지국 제어기들과 기지국 송수신기 서브시스템들은 당업자에게 잘 알려져 있다. 기지국 제어기는 무선 통신 네트워크 내의 특정 셀들에 대한 기지국 송수신기 서브시스템들을 포함하는 무선 통신 자원들을 관리하는 장치이다. 기지국 송수신기 서브시스템은 RF 송수신기들, 안테나들 및 각 셀 위치에 존재하는 다른 전기 장비를 포함한다. 이 장비는 공조부들(air conditioning units), 히팅부들, 전원부들(electrical supplies), 전화선 인터페이스들 및 RF 송신기들과 RF 수신기들을 포함할 수 있다. 본 발명의 동작을 설명함에 있어 단순성과 명료성을 위해, 셀들(121, 122, 123) 각각의 기지국 송수신기 서브시스템들과, 각 기지국 송수신기서브시스템과 연관된 기지국 제어기는 각각 BS(101), BS(102) 및 BS(103)로 총칭한다.
BS(101), BS(102) 및 BS(103)는 통신 라인(131)과 이동 스위칭 센터(MSC: Mobile Switching Center, 140)를 통해 서로 그리고 공중 전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network)(미도시) 또는 업계에 알려진 바와 같은 모든 IS-41 통신 네트워크와 음성 및 데이터 신호들을 송신한다. 상기 통신 라인(131)은 또한 MSC(140)와 BS(101, 102, 103) 간의 음성 및 데이터 회로들을 위한 연결을 설정하는 MSC(140)와 BS(101, 102, 103) 간에 송신되는 제어 신호들을 위한 연결 경로를 제공한다.
상기 통신 라인(131)은 T1 라인, T3 라인, 광학 링크, 네트워크 패킷 데이터 백본 연결 또는 기타 유형의 데이터 연결을 포함하는 적절한 연결 수단일 수 있다. 상기 통신 라인(131)은 BSC의 각 보코더를 MSC(140)의 스위치 소자들과 연결시킨다. 상기 통신 라인(131) 상의 연결은 펄스 코드 변조된(PCM: Pulse Code Modulated) 포맷, 인터넷 프로토콜(IP) 포맷, 비동기 송신 모드(ATM: Asynchronous Transfer Mode) 포맷 등으로 아날로그 음성 신호들 또는 디지털 음성 신호들을 송신할 수 있다.
상기 MSC(140)는 IS-41, PSTN 또는 인터넷과 같은 무선 네트워크 및 외부 네트워크들의 가입자들 간에 서비스와 조정(coordination)을 제공하는 스위칭 장치이다. 상기 MSC(140)는 당업자에게 잘 알려져 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 상기 통신 라인들(131)은 각 데이터 링크가 BS(101), BS(102), BS(103) 중 하나를 MSC(140)에 결합하는 서로 다른 데이터 링크들일 수 있다.
상기 무선 네트워크(100)는 펨토셀 기지국(FBS, 160)을 포함한다. 상기 FBS(160)는 매크로 기지국들 BS(101), BS(102), BS(103)와 유사한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 상기 FBS(160)는 펨토 기지국 제어기(FBSC)와 하나 또는 그 이상의 펨토 기지국 송수신기(FBTS)를 포함한다. 상기 FBS(160)는 자신의 서비스 영역(served area)에서 IS-95, CDMA 또는 기타 셀룰러 통신 기준을 이용하여 이동국들과 통신한다.
음성 베어러 트래픽은 통신 라인(161), 무선 게이트웨이(WGW, 165)를 통해 FBS(160)과 IS-41 네트워크(예, PSTN)간에 송신된다. 통신 라인(168)과 무선 소프트 스위치(WSS, 167)를 통해 FBS(160)과 IS-41 네트워크 간에 시그널링/제어 트래픽이 송신된다. 상기 WGW(165)와 WSS(167)은 백하울(backhaul) 연결(미도시), 예를 들어 IS-41을 통해 MSC(140)로 결합된다. 상기 WGW(165)는 IS-41을 통해 FBS(160)과 MSC(140)간에 베어러 경로를 제공한다. 상기 WSS(167)은 시그널링 경로를, IS-41을 통해 MSC(140) 뿐만 아니라 FBS(160)와 WGW(165)에도 제공한다.
점선은 FBS(160)이 위치한 셀(170)(예, 커버리지 영역)의 대략적인 경계선을 나타낸다. 상기 셀은 예시와 설명의 목적으로만 대략적인 원으로 도시되어 있다. 상기 셀은 선택된 셀 구성과 자연 및 인공적 장애물들에 따라 다른 불규칙한 형태를 가질 수도 있음을 명확히 이해해야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 펨토 기지국(160)을 더 자세히 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시된 펨토 기지국(160)의 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 펨토 기지국(160)의 다른 실시예들도 이용될 수 있다.
상기 펨토 기지국(160)은 펨토 기지국 제어기(FBSC: Femto Base Station Controller, 210)와 펨토 기지국 송수신기 서브시스템(FBTS: Femto Base Transceiver Subsystem, 225)을 포함한다. 상기 펨토 기지국 제어기들과 펨토 기지국 송수신기 서브시스템들은 이전에 도 1과 관련하여 설명되었다. 상기 FBSC(210)는 FBTS(220)에서 자원들을 관리한다. 상기 FBTS(220)는 FBTS 제어기(225), 채널 제어기(235), 송수신기 인터페이스(IF, 245), RF 송수신기부(250) 및 안테나 어레이(255)를 포함한다. 상기 채널 제어기(235)는 예시적인 채널 구성요소(240)를 포함하는 복수의 채널 구성요소들을 포함한다. 상기 FBTS(220)은 또한 구성 제어기(260)를 포함한다. 상기 FBTS(200) 내에 포함되는 구성 제어기(260)와 메모리(270)는 예시를 위한 것일 뿐이다. 상기 구성 제어기(260)와 메모리(270)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 FBTS(220)와 같이, FBS(160)의 다른 부분들에 위치할 수도 있다.
상기 FBSC(210)는 FBTS(220)의 전반적인 동작을 제어하는 동작 프로그램을 수행할 수 있는 처리 회로 및 메모리를 포함한다. 정상적인 상태에서는, 상기 FBSC(210)가 채널 제어기(235)의 동작을 감독하며, 상기 채널 제어기(235)는 순방향 채널들 및 역방향 채널들에서 양방향 통신을 수행하는, 채널 구성요소(240)를 포함한 많은 채널 구성요소들을 포함한다. 순방향 채널은 신호가 기지국으로부터 이동국으로 송신되는 채널을 말한다. 역방향 채널은 신호가 이동국으로부터 기지국으로 송신되는 채널을 말한다. 송수신기 IF(245)는 채널 제어기(240)와 RF 송수신기부(250) 사이에 양방향 채널 신호를 송신한다.
상기 안테나 어레이(255)는 FBS(160)의 커버리지 영역에서 RF 송수신기(250)로부터 수신한 순방향 채널 신호를 이동국으로 송신한다. 상기 안테나 어레이(255)는 또한 FBS(160)의 커버리지 영역에서 이동국으로부터 수신한 역방향 채널 신호를 송수신기(250)로 송신한다.
일부 실시예들에 따르면, 구성 제어기(260)는 메모리(270)에 주파수 할당 정보를 저장하도록 동작할 수 있다. 상기 메모리(270)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체일 수 있으며, 예를 들어, 상기 메모리(270)는 마이크로프로세서나 다른 컴퓨터 관련 시스템 또는 방법에 의해 사용되기 위한 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어 또는 데이터를 포함, 저장, 통신, 전파 또는 송신할 수 있는 전자, 자기, 전자기, 광학, 전자광학, 전자기계 및/또는 기타 물리적 장치일 수 있다. 상기 메모리(270)는 임의 접근 메모리(RAM)를 포함하고, 메모리(270)의 다른 부분은 읽기 전용 메모리(ROM)로 동작하는 플래시 메모리를 포함한다.
상기 펨토 기지국(160)은 또한 GPS(Global Positioning System) 수신기(275)를 포함한다. 상기 GPS 수신기(275)는 FBS(160)의 지리학적 위치와 타이밍 정보를 결정하도록 구성된다. GPS 위성은 GPS 수신기(275)가 선택하고 식별한 공간으로부터의 신호를 방송한다. 상기 GPS 수신기(275)는 3차원 지리학적 위치(위도, 경도 및 고도) 정보 더하기 시간을 계산하여 제공한다. 상기 FBSC(210)는 GPS 수신기(275)로부터 얻은 지리학적 위치를 송신하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 펨토셀 관리 시스템(FMS)를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 상기 FMS(300)의 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수도 있다.
상기 FMS(300)은 예를 들어 FBS(160)을 포함한 많은 펨토셀들을 제어하도록 구성된다. 상기 FMS(300)는 독립형 장치일 수 있다. 상기 FMS(300)은 제어기(305)를 포함한다. 상기 제어기(305)는 초기 구성 시에 펨토셀들의 수를 제어할 수 있다. 상기 FMS(300)는 또한 메모리(310)를 포함한다.
상기 메모리(310)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체일 수 있으며, 예를 들어 메모리(310)는 마이크로프로세서나 다른 컴퓨터 관련 시스템 또는 방법에 의해 사용되기 위한 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어 또는 데이터를 포함, 저장, 통신, 전파 또는 송신할 수 있는 전자, 자기, 전자기, 광학, 전자광학, 전자기계 및/또는 기타 물리적 장치일 수 있다. 상기 메모리(310)의 일부분들은 임의 접근 메모리(RAM)를 포함할 수 있고, 메모리(310)의 다른 부분은 읽기 전용 메모리(ROM)로 동작하는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
상기 메모리는 기본 운영 체제(315)를 저장할 수 있다. 상기 기본 운영 체제(315)는 FMS(300)의 하나 또는 그 이상의 기능들을 수행하도록 제어기(305)에 의해 실행되도록 구성된 하나 또는 그 이상의 지시 셋들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 메모리(310)는 하나 또는 그 이상의 데이터베이스들(320)(하기에서 더 상세히 논의함)을 저장할 수 있다.
상기 FMS(300)는 I/O 인터페이스(325), 키패드(330) 및 디스플레이(335)를 포함할 수 있다. 상기 I/O 인터페이스(325), 키패드(330) 및 디스플레이(335)는 제어기(305)에 연결되어, 제어기(305)가 I/O 인터페이스(325)와 키패드(330)으로부터의 입력들에 대해 응답하고 I/O 인터페이스(325)와 디스플레이(335)로의 출력들을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 상기 FMS(300)는 I/O 인터페이스와, 예를 들어 IS-41 링크와 같은 통신 링크를 통해 하나 또는 그 이상의 펨토셀 기지국들, 다른 펨토셀 관리 시스템들 또는 다른 네트워크들로 통신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 많은 카운티들을 통해 분산된 예시적인 무선 네트워크를 예시하고 있다. 도 4에 도시된 무선 네트워크의 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 예들은 일정한 비율로 도시되지 않았음을 이해해야 한다.
예를 들면, CDMA 매크로 네트워크와 같은 무선 네트워크(400)에서, 무선 네트워크 운영자는 주파수 자원들을 할당하기 위해 주파수 계획(planning)을 수행한다. 예를 들어, 상기 운영자는 예를 들어 1x 및 HRPD(High-Rate Packet Data) 동작들에 대한 것과 같은 기술 타입에 의해 수동으로 자원들을 분할하기 위해 매 카운티(402, 404, 406) 또는 마켓에 대해 주파수 계획을 수행할 수 있다. HRPD는 또한 에볼루션 데이터 전용(EVDO: Evolution Data Only)이라고도 할 수 있다. 주파수 계획은 카운티(402, 404, 406)(또는 마켓)에 걸친 자원 이용의 일관성(uniformity)을 향상시키기 위해 수행된다. 그러나, 남거나 미사용 스펙트럼은 실제 자원에 대한 요구가 발생할 때까지 미리 계획되거나 분할되지 않을 수 있다.
또한, 채널 스펙트럼이 카운티 단위로 할당된다. 각 운영자/제공자는 카운티들(402, 404, 406) 각각에서 이용되기 위한 스펙트럼의 일부를 할당 받을 수 있다. 예를 들면, 제1서비스 제공자(“제1제공자”라고도 함)는 카운티들(402, 404, 406) 각각에서 이용되기 위한 스펙트럼의 제1부분을 할당 받고, 제2서비스 제공자(“제2제공자”라고도 함)는 카운티들(402, 404, 406) 각각에서 이용되기 위한 스펙트럼의 제2부분을 할당 받는다.
이후에, 각 제공자는 각 카운티, 예를 들어, 제1카운티(402), 제2카운티(404) 및 제3카운티(406)에서 이용될 스펙트럼의 각 부분들을 분할한다. 예를 들면, 제1제공자는 제3카운티(406)에서 이용될 10개의 채널들을 할당 받을 수 있다. 또한, 제1제공자는 나머지 2개의 카운티들(402, 404)에서 이용될 10개의 채널들을 할당 받을 수도 있다. 또는, 제1제공자는 나머지 2개의 카운티들(402, 404) 각각에서 대략 10개의 채널들(“캐리어들”이라고도 함)을 할당 받을 수도 있다. 상기 제1제공자는 HRPD 전용 및 1X 전용을 위해 10개의 채널들을 분할한다. 용량 요건에 따라, 제1캐리어는 1x에 대해 3개의 채널들을 선택하고 HRPD에 대해 2개의 채널들을 선택한다. 이렇게, 제3카운티(406)에서, 상기 매크로 BS들(101c - 101f)은 1x에 대한 3개의 채널들과 HRPD에 대한 2개의 채널들의 부분을 따른다. 따라서, 제1제공자는 나머지 비할당된 5개의 채널들을 갖게 된다.
상기 펨토셀 기지국들은 상기 매크로 기지국들과의 간섭을 피하기 위해 우선 스펙트럼의 미할당 부분들을 이용하기를 시도할 수 있다. 예를 들어, FBS(160d)와 같은 새로운 펨토셀 기지국은 우선 스펙트럼의 미할당(예, 미사용) 부분을 이용하기를 시도한다. 스펙트럼의 미할당 부분이 존재하지 않거나 이용 가능하지 않은 경우, 상기 펨토셀 기지국은 매크로 기지국들에 이미 할당된 스펙트럼의 일부를 이용하기를 시도할 수 있다. 상기 펨토셀 기지국은 펨토셀 기지국이 이용할 기술(예, 1X 또는 HRPD)에 일치하는 스펙트럼의 할당된 부분을 이용하기를 시도할 수 있다.
1x-HRPD 콤보 펨토셀들이 배치된 경우, 펨토셀들이 1x 및 HRPD 동작들에 대해 이용 가능한 스펙트럼을 선택할 수 있다면, 특정 카운티(402, 404, 406)에서 캐리어들의 저글링(juggling)이 발생할 수도 있다. 따라서, 1x에 대해 어떠한 캐리어들이 이용되고 HRPD에 대해 어떤 캐리어들이 이용되는지에 관한 일관성(uniformity)이 카운티들(402, 404, 406) 중 하나 이상에서 유지되지 않을 수도 있다.
따라서, 2개 이상의 펨토셀들이 서로 이웃하여 위치한 경우, 2개의 이웃한 펨토셀들이 충돌하는 1x와 HRPD 동작들에 대해 동일한 캐리어를 무작위로 선택한 경우 혼동이 일어날 수 있다. 예를 들면, FBS(160a)가 특정 캐리어에서 RF 상태를 감지하기 위해 OTA(over-the-air) 스캔을 수행할 것을 결정한 경우, FBS(160a)는 캐리어가 1X에 대해 이용 가능하다고 판단할 수도 있다. 그러나, FBS(160b)은 HRPD에 대한 캐리어를 이용하고 있을 수도 있다. FBS(160a)만이 1X에 대해서 감지하였으므로, FBS(160a)는 FBS(160b)에 의한 HRPD 이용을 검출할 수 없었다. 따라서, FBS(160a)는, 이웃한 펨토셀인 FBS(160b)가 HRPD 동작에 대해 동일한 캐리어를 무작위로 선택하였으므로 1X에 대해 캐리어를 이용할 수 있다고 부정확하게 판단한다. 간섭을 피하기 위해, FBS(160a)는 FBS(160a)가 일치하는 이용을 검출할 때까지 다른 기술들을 이용하여 캐리어 이용을 감지하기를 무작위로 시도할 수 있다. 예를 들어, FBS(160a)는 우선 캐리어에서 1x 이용에 대해 감지하기를 시도할 수 있다. 어떠한 사용도 검출되지 않으면, FBS(160a)는 상기 캐리어에서 HRPD의 이용을 검출하기를 시도할 수 있다. 그러나, 이러한 방식은 캐리어들 각각에 대해 1x와 HRPD의 이용을 검출하는데 많은 시간을 요구할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 펨토셀 시스템은 자동 분할 선택부(automatic partition selection unit)를 포함하여, 상기 펨토셀 관리 시스템은 운영자에 의한 수동 계획을 필요로 하지 않고도 HRDP 대 1x 동작들에 대한 카운티(406)에서 이용 가능한 캐리어 자원들을 분할할 수 있다. 즉, 펨토셀 시스템은 자동으로(예를 들어, 운영자의 동작이 없이도) 카운티(406)에서 이용 가능한 캐리어 자원들을 분할할 수 있다. 이 카운티 레벨 조정은 펨토셀들이 카운티(406)에 걸쳐 1x와 HRPD 동작에 대한 캐리어들을 선택하는 방식에 있어 일관성이 유지될 수 있도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 무선 네트워크(400)는 카운티들(402, 404, 406)에 위치할 수 있다. 3개의 카운티들(402, 404, 406)의 예시는 예를 위한 것일뿐이며, 상기 무선 네트워크(400)는 모든 수의 카운티들에 위치할 수 있다. 각 카운티는 복수의 BS들(101)과 많은 FBS들(160)을 포함한다. 도 4에 예시된 BS들(101a-101n) 각각은 도 1에 예시된 BS(101)와 동일한 구조 및/또는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 FBS들(160a-160d) 각각은 도 1에 도시된 FBS(160)와 동일한 구조 및/또는 기능을 포함할 수 있다.
점선들은 기지국들(101a-101n)이 위치한 셀들의 대략적인 경계를 나타낸다. 상기 셀들은 예시 및 설명의 목적으로만 대략적인 원으로 도시되어 있다. 상기 셀들은 선택된 셀 구성과 자연 및 인공적 장애물들에 따라 다른 불규칙한 형태들을 가질 수도 있음을 명확히 이해해야 한다. 명료성을 위해 펨토셀들(160a-160d)가 위치한 셀들에 대해서는 점선으로 표시되지 않았지만, 펨토셀들(160a-160d) 각각은 자신의 커버리지 영역에 대해 연관된 셀을 포함하고 있음이 분명하다.
상기 FBS(160a-160d)는 FMS(300)에 의해 제어될 수 있다. 상기 FMS(300)는 또한 스펙트럼 정보를 포함하는 데이터베이스들을 포함할 수 있다. 상기 데이터베이스는 카운티 스펙트럼 데이터베이스들과 매크로 데이터베이스들을 포함할 수 있다. 상기 스펙트럼 정보는 운영자가 소유한 카운티 레벨 스펙트럼 정보를 포함할 수 있다. 상기 매크로 데이터베이스 정보는 기존의 매크로들에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 매크로 데이터베이스는 1x 및 HRPD에 대한 매크로가 이용하는 캐리어들, 매크로가 위치한 카운티 등과 같은 정보를 포함할 수 있다.
상기 무선 네트워크(400)는 적어도 하나의 FMS(300)을 포함한다. 상기 FMS(300)은 카운티들(402, 404, 406) 중 어느 하나에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 카운티들(402, 404, 406) 중 2개 이상은 FMS(300)를 포함한다. FMS(300)가 하나 이상인 실시예들에서, 각 FMS(300)은 다른 FMS(300)과의 기능을 조정하도록 구성될 수 있다. 또한 혹은 또는, 각 FMS(300)는 프로토콜을 따르도록 구성되어, 제1FMS(300)의 활동들이 제2FMS(300)의 활동들을 간섭하지 않는다.
상기 FMS(300)는 하나 또는 그 이상의 카운티들(402, 404, 406)에 대한 카운티 스펙트럼 데이터베이스 정보와 매크로 데이터베이스 스펙트럼 정보를 처리하도록 구성된다. 상기 FMS(300)는 카운티 단위로 카운티 스펙트럼 데이터베이스 정보와 매크로 데이터베이스 스펙트럼 정보를 처리할 수 있다. 상기 카운티 스펙트럼 데이터베이스와 매크로 데이터베이스를 처리하는 일부분으로서, 상기 FMS(300)는 각 카운티(402, 404, 406)에서 이용 가능한 스펙트럼을 파생하기 위해 카운티 스펙트럼 데이터베이스 정보와 매크로 데이터베이스 정보를 이용할 수 있다. 상기 FMS(300)는 운영자 조작 없이도 이용 가능한 스펙트럼을 파생할 수 있다. 상기 카운티 스펙트럼 데이터베이스는 각 카운티에서 소유되는 합법적(legal) 채널들을 제공한다. 상기 매크로 데이터베이스로부터, 상기 FMS(300)는 각 카운티(402, 404, 406)에서 배치되는 매크로 기지국들(예, BS(101a-101n))이 이용하는 캐리어들을 식별할 수 있다. 예를 들면, 상기 FMS(300)는 제3카운티(406)에서 배포되는 BS들(101c-101f)이 이용하는 캐리어들을 결정할 수 있다. 상기 FMS(300)은 또한 각 카운티에서 미사용 캐리어들을 결정하기 위해 카운티 스펙트럼 데이터베이스 정보와 매크로 데이터베이스 스펙트럼 정보를 이용할 수 있다.
상기 FMS(300)는 구성 테이블을 포함한다. 예를 들면, 구성 테이블(미도시)이 메모리(310)에 저장될 수 있다. 상기 FMS(300)이 각 카운티(402, 404, 406)에 대한 미사용 캐리어 정보를 결정한 한 후, 상기 FMS(300)는 각 카운티(402, 404, 406)에서 펨토셀 1x 및 HRPD 동작에 대해 이용 가능한 캐리어들을 결정하기 위해 상기 구성 테이블을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 FMS(300)는 카운티(402)에 대한 미사용 캐리어 정보를 결정한 후에 카운티(402)에 대한 펨토셀 1x 및 HRPD 동작에 대해 이용 가능한 캐리어들을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 FMS(300)는 적어도 2개의 카운티들(402, 404)에 대한 미사용 캐리어 정보를 결정한 후 카운티(402)에 대한 펨토셀 1x 및 HRPD 동작에 대해서 이용 가능한 캐리어들을 결정할 수 있다. 상기 구성 테이블은 자원들을 분할하기 위해 운영자에게 융통성을 제공할 수 있는 자원 분할 규칙을 제공할 수 있다. 예를 들어, 1x 동작이 HRPD에 비해 우선화된 경우, HRPD 동작에 비해 이용 가능한 캐리어들 중 더 많은 캐리어들이 1x에 전용될 수 있다. 또한, 이 경우, 제한된 이용 가능한 캐리어들이 존재하는 경우, 상기 제한된 이용 가능한 캐리어들 모두가 1x 동작에 전용될 수 있다.
펨토셀 기지국이 초기에 사용자에 의해 서비스가 되면, 상기 펨토셀 기지국은 운영자에게 자신이 “ON” 상태이고 어디에 있는지를 알린다. 예를 들어, 사용자가 FBS(160a)의 전원을 키면, 상기 FBS(160a)의 GPS 수신기(275)는 FBS(160a)의 지리학적 위치를 계산한다. 상기 FBS(160a)는 상기 FMS(300)에게 지리학적 위치 정보(예, 위도 및 경도)를 보고한다.
상기 FMS(300)는 FBS(160a)가 어디에 위치하고 있는지를 판단하기 위해 FBS(160a)로부터 수신된 지리학적 위치 정보를 이용한다. 상기 FMS(300)는 상기 FBS(160a)가 제3카운티(406)에 위치하고 있음을 확인할 수 있다. 이후에, 상기 FMS(300)는 매크로 리스트를 FBS(160a)로 보낼 수 있다. 상기 매크로 리스트는 제3카운티(406)에 위치한 매크로 기지국들의 리스팅을 포함한다. 또한, 상기 FMS(300)는 데이터베이스(320), 구성 테이블 또는 둘 모두에 접근하고 제3카운티(406)에서 매크로들이 이용하는 채널들의 리스트를 보낼 수 있다. 예를 들어, 상기 FMS(300)는 BS(101c), BS(101d), BS(101e) 및 BS(101f)이 제3카운티(406)에 위치하고 있음을 확인하는 리스트를 보낼 수 있다. 상기 리스트는 또한 제3카운티(406)에 대한 주파수 할당의 리스팅(예, 제3카운티(406)에 할당된 모든 캐리어들의 리스팅) 및 제3카운티(406)에 대한 주파수 할당(frequency assignments)의 리스팅(예, 제3카운티(406)에 대한 분할된 캐리어들의 리스팅)을 포함할 수 있다. 이후에, FBS(160a)는 제3카운티(406)에서 이용될 이용 가능한(즉, 미사용) 채널들을 결정하기 위해 주파수 할당(frequency allocations) 리스트와 주파수 할당(frequency assignments) 리스트를 이용할 수 있다.
상기 FMS(300)는 전원 공급 시 구성 다운로드의 일부로서 1x와 HRPD에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 캐리어 정보를 FBS(160a)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 FMS(300)는 카운티 레벨 공통 캐리어 정보(이하에서 더 상세히 설명)를 제공할 수 있다. 상기 공통 캐리어 정보는 제3카운티(406)에서 매크로들이 이용하는 HRPD 캐리어들을 포함한다.
상기 공통 캐리어 정보를 식별하기 위해서, FMS(300)는 각 카운티(402, 404, 406)에 대해 매크로 데이터베이스에 접근하여, 1x와 HRPD에 대해 매크로 기지국들 BS(101a-101n) 각각에 할당된 캐리어들을 식별할 수 있다. 예를 들어, FMS(300)는 다음과 같이 매크로 데이터베이스에 접근하여 BS(101c-101f)가 할당되었음을 확인한다.
BS 101c:
1x 캐리어 - 384, 425
HRPD 캐리어 - 25, 50
BS 101d:
1x 캐리어 - 384, 425, 466
HRPD 캐리어 - 25
BS 101e:
1x 캐리어 - 384, 425, 507
HRPD 캐리어 - 25, 50
BS 101f:
1x 캐리어 - 384, 466
HRPD 캐리어 - 50, 75
따라서, 상기 FMS(300)는 사용되는 1x 카운티 레벨 공통/매크로 캐리어들이 384, 425, 466 및 507임을 확인할 수 있다. FMS(300)는 또한 사용되는 HRPD 카운티 레벨 공통/매크로 캐리어들이 25, 50 및 70임을 판단할 수 있다.
상기 FMS(300)은 또한 각 카운티(402, 404, 406)에 할당된 모든 캐리어들의 리스팅을 얻기 위해 카운티 스펙트럼 데이터베이스에 접근할 수 있다. 예를 들어, 상기 FMS(300)는 카운티 스펙트럼 데이터베이스에 접근하여 제3카운티(406)에 대해 다음을 확인한다.
제3카운티(406)에서 총 캐리어들
셀룰러: 384, 425, 466, 507, 548, 589, 630, 770;
PCS: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200.
FMS(300)은 제3카운티(406)에서 총 이용 가능한 캐리어들을 결정하기 위해 제3카운티(406)의 총 캐리어들의 리스트와 공통 캐리어들의 리스트를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 FMS(300)은 미사용(즉, 이용 가능한) 캐리어들의 리스트를 얻기 위해 총 캐리어들의 리스트로부터 공통 캐리어들의 리스트를 제거할(즉, 뺄)수 있다. 위의 예에 기초하여, 상기 FMS는 다음을 결정할 수 있다.
카운티에서 총 이용 가능한 캐리어들
셀룰러: 548, 589, 630, 770
PCS: 100, 125, 150, 175, 200
따라서, PCS에 대한 카운티에서 이용 가능한 HRPD 캐리어들은 200, 175, 150, 및 125이다(하기에서 더 자세히 논의되는 구성 테이블에 기초하면, 4개의 HRPD 이용 가능한 캐리어들이 선택된다). 또한, 셀룰러에 대한 카운티에서 이용 가능한 1x 캐리어들은 548, 589, 630, 770이고 PCS에 대해서는 100이다.
또한, 상기 FMS(300)는 구성 테이블에 기초하여 미사용 캐리어들을 분할하도록 구성될 수 있다. 상기 구성 테이블은 적어도 부분적으로 미사용(즉, 이용 가능한) 주파수 할당(FA: Frequency Assignment)들에 기초하여 카운티 레벨 HRPD 및 1x 이용 가능한 캐리어들에 대해 자원 분할을 제공할 수 있다. 상기 FMS(300)는 각 카운티(402, 404, 406)에서 1x 및 HRPD로서 이용되기 위한 미사용 캐리어들을 분할하기 위해 구성 테이블을 이용할 수 있다.
예를 들면, 상기 구성 테이블은 표 1에 도시된 바와 같을 수 있다. 표 1에 도시된 구성 테이블은 예시를 위한 구성 테이블일 뿐이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 수의 FA들과, 다른 비율들 및/또는 공식들 또는 다른 조합들을 갖는 다른 구성 테이블들이 이용될 수도 있음을 이해할 것이다.
이용 가능한 FA들의 수 이용 가능한 HRPD FA의 수 이용 가능한 1x FA의 수
0 0 0
1 0 1
2 0 2
3 1 2
4 1 3
5 2 3
6 3 3
7 3 4
≥8 4 ≥4
표 1에 도시된 바와 같이, 카운티에 3개의 이용 가능한 FA들이 있는 경우, 상기 FMS(300)는 이용될 FA들을 하나의 HRPD 캐리어와 2개의 1X 캐리어들로 분할한다. 또한, 카운티에 8개의 이용 가능한 FA들이 있는 경우에는, 상기 FMS(300)는 이용될 FA들을 4개의 이용 가능한 HRPD 캐리어들과 4개의 1X 캐리어들로 분할한다. 또한, 카운티에 8개 이상의 이용 가능한 FA들이 있으면, 상기 FMS(300)는 FA들을 4개의 이용 가능한 HRPD 캐리어들과 나머지 FA들을 갖도록 분할한다. 예를 들어, 카운티에 10개의 이용 가능한 FA들이 있으면, 상기 FMS(300)는 FA들을 4개의 이용 가능한 HRPD 캐리어들과 6개의 1X 캐리어들을 갖도록 분할한다.
따라서, 상기 FMS(300)는 제3카운티(406)에 대해 이용 가능한 자원들(예를 들어, 이용 가능한 캐리어들)의 분할을 미리 계획하기 위해 카운티 스펙트럼 데이터베이스, 매크로 데이터베이스 및 구성 테이블을 이용한다. 상기 FMS(300)는 또한 동일하거나 유사한 방식으로 나머지 카운티들(402, 404)을 미리 계획한다. 이후에, 상기 FMS(300)는 카운티에 대한 총 캐리어들, 카운티에서 매크로들에 의해 이용되는 공통 캐리어들, 카운티에 대해 총 이용 가능한 캐리어들, 총 카운티에 대해 총 이용 가능한 1X 캐리어들 및 카운티에 대해 총 이용 가능한 HRPD 캐리어들을 새롭거나 기존의 펨토셀 기지국으로 보낼 수 있다. 예를 들면, 상기 FMS(300)는 FBS(160a)로, 제3카운티(406)에 대한 총 캐리어들, 제3카운티(406)에서 매크로들에 의해 이용되는 공통 캐리어들, 제3카운티(406)에 대해 총 이용 가능한 캐리어들, 제3카운티(406)에 대해 총 이용 가능한 1X 캐리어들(예, 1X에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 정보) 및 제3카운티(406)에 대한 총 이용 가능한 HRPD 캐리어들(예, HRPD에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 정보)을 보낼 수 있다. 또한, 예를 들면 공통 캐리어 정보와 같은 카운티 레벨 정보는 각 기지국 BS(101c-101f)에 대한 FA들의 리스팅을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, FMS(300)이 보낸 공통 캐리어 정보는 각 기지국 BS(101c-101f)에 대한 FA들의 일 부분만의 리스팅을 포함한다. 예를 들면, 상기 FMS(300)는 펨토셀 기지국에 가장 근접하게 위치한 10개의 매크로 기지국들의 리스팅을 공통 캐리어 정보에 포함시킬 수 있다.
상기 FBS(160a)는 전원 공급 시 FMS(300)로부터 1x 및 HRPD에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 캐리어 정보와 구성 다운로드 시의 카운티 레벨 HRPD 공통 캐리어 정보를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 FBS(160a)는 제3카운티(406)에 대한 총 캐리어들, 제3카운티(406)에서 매크로들이 이용하는 공통 캐리어들, 제3카운티(406)에 대한 총 이용 가능한 캐리어들, 제3카운티(406)에 대한 총 이용 가능한 1X 캐리어들 및 제3카운티(406)에 대한 총 이용 가능한 HRPD 캐리어들을 수신한다. 상기 FBS(160a)는 어떠한 캐리어들이 1X와 HRPD에 대해 이용될 수 있는지를 정확히 알고 OTA(over-the-air) 스캔을 수행할 수 있게 된다.
상기 FBS(160a)는 또한 이용 가능한 캐리어들에 리스팅되지 않고 오버레이 매크로들(예, 셀들이 FBS(160a)에 오버레이되는 BS(101c-101d))에 의해 이용되지 않은 추가적인 로컬 캐리어들을 이용할 수 있는 유연성을 갖는다. 상기 BS(101c)와 BS(101d)는 제3카운티(406)에서 1x와 HRPD에 대한 매크로들이 이용하는 공통 캐리어들에 리스팅된 모든 캐리어들을 이용하지 않고 있을 수도 있다. 상기 FBS(160a)는 이용 가능한 총 로컬 캐리어들을 결정하기 위해 추가 로컬 캐리어들과 FMS(300)가 카운티 레벨 정보를 이용한 결과를 확인하고 이용할 수 있다. 카운티 레벨 이용된 캐리어들(예, 카운티 레벨 공통 캐리어들) 중 일부는 BS(101c-101d)(FBS(160a)의 즉각적인 오버레이 매크로들)에 의해 이용되지 않으므로, FBS(160a)는 BS(101c)나 BS(101d) 모두에 의해 이용되지 않는 이러한 카운티 레벨 공통 캐리어들을 이용할 수 있다. 따라서, 로컬 매크로 상태(local macro condition)에 기초하여, 추가적인 로컬 이용 가능한 캐리어들이 FBS(160a)에 의해 결정될 수 있다. 상기 FBS(160a)는 수학식 1을 이용하여 1x에 대한 추가적인 로컬 이용 가능한 캐리어들을 결정할 수 있다.
Figure pct00001
수학식 1에서, C1XAdd는 추가적인 로컬 캐리어들이고, Tcc는 카운티에서 총 캐리어들이고, CA1X는 1x에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 캐리어들이고, CAHRPD는 HRPD에 대한 카운티 레벨 이용 가능한 캐리어들이고, CCHRPD은 HRPD에 대해 매크로들이 이용하는 카운티 레벨 공통 캐리어들이며, CO1X는 로컬 오버레이 매크로들 1x 캐리어들이 이용하는 공통 캐리어들이다.
상기 FBS(160a)는 수학식 2를 이용하여 HRPD에 대한 부가적인 로컬 이용 가능한 캐리어들을 결정할 수 있다.
Figure pct00002
수학식 2에서, CHRPDADD은 HRPD에 대한 추가적인 로컬 캐리어들이고, CCHRPD은 HRPD에 대해 카운티 레벨에서 매크로들이 이용하는 공통 캐리어들이고, COHRPD은 로컬 오버레이 매크로들이 이용하는 HRPD 캐리어들이다. 수학식 1과 2를 이용하여, 상기 FBS(160a)는 하기의 추가적인 캐리어들이 이용 가능함을 결정할 수 있다.
1x에 대한 추가적인 로컬 캐리어들:
셀룰러: 570
HRPD에 대한 추가적인 로컬 캐리어들:
PCS:75
따라서, 각 카운티에서 로컬 매크로 상태에 기초하여 펨토셀 기지국에 의해 추가적인 로컬 이용 가능한 캐리어들이 결정될 수 있다. 예를 들어, FBS(160c)는 오버레이 매크로 기지국이 존재하는 영역에 위치하지 않는다. 따라서, 로컬 매크로 상태에 기초하여, 상기 FBS(160c)는 제2카운티(402)의 모든 총 캐리어들이 이용 가능하다고 판단할 수 있다. 다른 예에서, FBS(160d)는 BS(101g), BS(101h) 및 BS(101i)의 셀들에 BS(101j), BS(101k), BS(101m) 및 BS(101n)에 인접하여 위치한다. 따라서, 로컬 매크로 상태에 기초하여, FBS(160d)는 어떠한 추가적인 로컬 캐리어들도 이용 가능하지 않다고 판단할 수 있다.
그러므로, 예를 들어 FBS(160a)와 FBS(160d)와 같은 펨토셀들이 FMS(300)으로부터 수신된 정보에 기초하여 동작 1X 캐리어와 동작 HRPD 캐리어들을 선택하도록 구성된다. 이렇게, FBS(160a)는 FBS(160b)가 선택한 1X 캐리어 및/또는 HRPD 캐리어를 간섭할 수 있는 캐리어를 선택하지 않고 1X 캐리어 및/또는 HRPD 캐리어를 선택할 수 있다.
이용 가능한(즉, 미할당 또는 미사용) 캐리어들이 존재하지 않으면, FBS(160a)는 BS(101c-101e)가 이용하는 캐리어들을 재사용할 수 있다. 예를 들어, 이용 가능한 1x 캐리어들만이 존재하면, HRPD 동작에 대해 FBS(160a)는 오버레이 매크로 HRPD 캐리어들로부터 선택된 캐리어를 재사용(예, BS(101c)와 BS(101d)에 대한 HRPD를 재사용)할 것이다.
상기 FBS(160a)는 카운티 레벨 이용 가능한 HRPD 캐리어들과 추가적인 로컬 이용 가능한 HRPD 캐리어들의 리스트로부터 HRPD 동작 캐리어를 선택할 수 있다. 유사하게, 상기 FBS(160a)는 카운티 레벨 이용 가능한 1x 캐리어들과 추가적인 로컬 이용 가능한 1x 캐리어들의 리스트로부터 1x 동작 캐리어를 선택할 수 있다.
따라서, 상기 방식을 이용하여, FMS(300)는 운영자에 의한 수동 계획이 없이도 자동으로 HRPD와 1X 캐리어들의 카운티 레벨 자원 분할(partition)이 유지될 수 있도록 도울 수 있다. 이는 카운티에 걸쳐 펨토셀들에 의한 자원 이용의 일관성을 제공하고, 캐리어들의 저글링을 피하도록 돕는다. 상기 FMS(300)는 또한 펨토셀이 스캔될 캐리어가 HRPD 또는 1x에 대해 이용되는지를 알고 이에 따라 스캔을 수행할 수 있으므로 펨토셀이 OTA 스캔을 수행할 때 혼동의 가능성을 줄인다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라 펨토셀 기지국을 구성하는 방법을 예시하고 있다. 도 5에 도시된 방법(500)의 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이다. 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
505 단계에서, FMS는 하나 또는 그 이상의 카운티들에 대해 스펙트럼을 미리 계획하기 시작한다. 상기 FMS는 FMS가 계획할 의무가 있는 각 카운티에 대해 할당된 총 캐리어들을 결정하기 위해 카운티 스펙트럼 데이터베이스에 접근한다. 상기 FMS는 또한 각 카운티에서 기지국들에 할당된 공통 캐리어들을 결정하기 위해서 매크로 데이터베이스에 접근한다. 상기 매크로 데이터베이스는 카운티에 위치한 각 매크로 기지국의 식별, 카운티에 위치한 각 매크로 기지국에 대응하는 위치 및 카운티에 위치하는 각 매크로 기지국에 할당된 캐리어들의 리스팅을 포함한다. 상기 FMS는 카운티에서 매크로 기지국들 각각에 할당된 캐리어들을 식별하여 공통 캐리어들을 결정할 수 있다. 상기 FMS는 공통 캐리어들 리스트에서 적어도 하나의 매크로 기지국에 의해 이용되는 각 캐리어를 저장한다.
510 단계에서, 상기 FMS는 하나 또는 그 이상의 카운티들에 대해 이용 가능한 캐리어들을 식별한다. 상기 FMS는 카운티에 할당되지만 카운티에 위치한 매크로 기지국들에 의해 미사용 캐리어들을 식별하기 위해 카운티에 대한 총 캐리어들과 카운티에 대한 공통 캐리어들을 이용한다. 예를 들면, FMS는 미사용 캐리어들의 리스트를 얻기 위해 총 캐리어들에 리스팅된 캐리어들로부터 공통 캐리어들 리스트에 리스팅된 캐리어들을 제거하거나 뺄 수 있다. FMS는 이러한 캐리어들의 리스트를 카운티에 대한 이용 가능한 캐리어들의 리스트로서 저장한다.
FMS가 이용 가능한 캐리어들을 식별한 후에, 515 단계에서 자원들을 분할한다. FMS는 이용 가능한 캐리어들을 이용 가능한 1X 캐리어들과 이용 가능한 HRPD 캐리어들로 분할하여 자원들을 분할한다. 상기 FMS는 이용 가능한 1X 캐리어들로서 이용되기 위해 몇 개의 이용 가능한 캐리어들이 할당될 것 인지와 몇 개의 이용 가능한 캐리어들이 이용 가능한 HRPD 캐리어들로서 할당될 것인지를 결정하기 위해 구성 테이블을 이용할 수 있다. 예를 들면, 구성 테이블을 이용하여, FMS는 N개의 이용 가능한 1X 캐리어들과 M개의 이용 가능한 HRPD 캐리어들이 존재함을 판단한다. 이후에, FMS는 N개의 캐리어들을 이용 가능한 1X 캐리어들로, M개의 캐리어들을 이용 가능한 HRPD 캐리어들로서 할당한다.
520 단계에서, FMS는 새로운 FBS로부터 개시(start-up) 메시지를 수신한다. 상기 개시 메시지는 사용자가 카운티의 펨토셀 기지국을 활성화시켰거나 아니면 전원을 공급하였음을 나타낸다. 상기 개시 메시지는 FBS에 대한 식별자와 FBS의 지리학적 위치를 포함한다. 상기 지리학적 위치는 예를 들어, 위도 및 경도일 수 있다.
525 단계에서, 상기 FMS는 FBS 위치를 식별할 수 있다. 상기 FMS는 FBS가 위치한 카운티를 판단한다. FBS는 또한 FBS에 인접한 매크로 기지국들의 수를 결정한다. 예를 들면, 상기 FMS는 FBS에 인접하여 위치한 10개의 매크로 기지국들을 식별하기 위해 개시 메시지에 수신된 지리학적 위치를 이용한다.
530 단계에서, FMS는 구성 다운로드의 일부로서 FBS에 카운티 레벨 정보를 송신한다. 상기 카운티 레벨 정보는, FBS가 위치한 카운티에 대한 총 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 동일한 카운티에 위치한 매크로들이 이용하는 공통 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 카운티에 대한 이용 가능한 1X 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 카운티에 대한 이용 가능한 HRPD 캐리어들의 리스트, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트, FBS에 인접하거나 FBS가 위치한 동일한 카운티의 매크로 기지국들의 위치들에 대한 리스트 및 FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트에 포함된 각 매크로 기지국이 이용하는 캐리어들의 리스트 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트는 FBS가 위치한 동일한 카운티에 위치한 매크로 기지국들만을 포함한다. 일부 실시예들에서, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트는 FBS가 위치한 동일한 마켓에 위치한 매크로 기지국들만을 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 펨토셀 기지국에서 캐리어들을 선택하는 방법을 예시하고 있다. 도 6에 도시된 방법(600)의 실시예는 예시를 위한 것이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수도 있다.
605 단계에서, 새로운 FBS는 개시(start-up)를 시작한다. FBS는 카운티의 새로운 FBS이거나 카운티에 이전에 위치하였지만 재위치 되거나 전원이 꺼졌던 FBS일 수 있다.
개시 중에, FBS는 610 단계에서 자신의 지리학적 위치를 결정한다. 상기 FBS는 FBS의 지리학적 위치를 결정하도록 구성된 GPS 수신기를 포함한다. GPS 위성은 GPS 수신기에 의해 선택되고 식별된 공간으로부터 신호들을 방송한다. 상기 GPS 수신기는 3차원 지리학적 위치(위도, 경도 및 고도) 정보 더하기 시간을 계산하여 제공한다. 상기 FBS는 GPS 수신기로부터 얻은 지리학적 위치를 저장할 수 있다.
615 단계에서, FBS는 FMS로 개시 메시지를 송신한다. 상기 개시 메시지는 FBS에 대한 식별자와 FBS의 지리학적 위치를 포함할 수 있다.
620 단계에서, FBS는 FMS로부터 카운티 레벨 정보를 수신한다. 상기 카운티 레벨 정보는 FBS의 개시 중에 FMS로부터 구성 다운로드의 일부로서 포함될 수 있다. 상기 카운티 레벨 정보는, FBS가 위치한 카운티에 대한 총 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 동일한 카운티에 위치한 매크로들이 이용하는 공통 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 카운티에 대한 이용 가능한 1X 캐리어들의 리스트, FBS가 위치한 카운티에 대한 이용 가능한 HRPD 캐리어들의 리스트, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트, FBS에 인접하거나 FBS가 위치한 동일한 카운티의 매크로 기지국들의 위치들에 대한 리스트 및 FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트에 포함된 각 매크로 기지국이 이용하는 캐리어들의 리스트 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트는 FBS가 위치한 동일한 카운티에 위치한 매크로 기지국들만을 포함한다. 일부 실시예들에서, FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스트는 FBS가 위치한 동일한 마켓에 위치한 매크로 기지국들만을 포함한다.
625 단계에서, FBS는 로컬 레벨 정보를 결정한다. 상기 FBS는 로컬 레벨 정보를 결정하기 위해 카운티 레벨 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 FBS는 여분의 이용 가능한 캐리어들을 식별하기 위해 로컬 매크로 상태를 이용할 수 있다. 상기 로컬 매크로 상태는 FBS에 인접한 매크로 기지국들의 리스팅과 FBS에 인접한 매크로 기지국들 각각이 이용하는 해당 1x 및 HRPD 캐리어들의 리스팅을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 매크로 상태는 매크로 기지국들에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 FBS는 FBS에 오버레이 되거나 FBS에 매우 인접한 매크로 기지국들을 식별할 수 있다. 상기 FBS는 FBS에 오버레이 되거나 FBS에 매우 근접한 매크로 기지국들에 의해 이용되지 않은 카운티 레벨에서의 공통 캐리어들을 결정할 수 있다. FBS가 공통 캐리어들의 리스트로부터 하나 또는 그 이상의 캐리어들이 FBS에 오버레이 되거나 FBS에 매우 근접한 매크로 기지국들에 의해 이용되지 않음을 확인하면, FBS는 상기 미사용 캐리어들을 여분의 이용 가능한 캐리어들(또는 로컬 이용 가능한 캐리어들)로서 저장한다. 예를 들어, FBS가 하나의 HRPD와 2개의 1X 캐리어들이 FBS에 오버레이 되거나 FBS에 매우 근접한 매크로 기지국들에 의해 이용되지 않음을 확인하면, FBS는 추가적인 HRPD 캐리어와 2개의 추가 1X 캐리어들을 이용할 수 있다고 판단한다.
630 단계에서, FBS는 이용 가능한 캐리어들이 존재하는지를 결정한다. FBS는 카운티 레벨 정보에서 식별된 이용 가능한 캐리어들이나 625 단계에서 식별된 여분의 이용 가능한 캐리어들이 존재하는지를 결정한다.
FBS가 이용 가능한 캐리어들이나 여분의 이용 가능한 캐리어들이 존재한다고 결정하면, 635 단계에서 FBS는 그러한 캐리어들 중 하나를 동작 캐리어로 선택할 수 있다. 상기 FBS는 1x 캐리어를 1x에 대한 이용을 위해, HRPD 캐리어를 HRPD에 대한 이용을 위해 선택할 수 있다.
FBS가 이용 가능한 캐리어들이 존재하지 않는다고 결정하면, 640 단계에서 FBS는 카운티 레벨 공통 캐리어들의 리스트로부터 캐리어를 선택한다. 상기 FBS는 1x 캐리어를 1x에 대한 이용을 위해, HRPD 캐리어를 HRPD에 대한 이용을 위해 선택할 수 있다.
본 발명이 실시예와 함께 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 제안될 수도 있을 것이다. 본 발명은 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구항의 범위 내에 속하는 것으로서 포함한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 네트워크에서 펨토셀 기지국을 구성하는 방법에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국으로부터 개시 메시지를 수신하는 단계;
    상기 펨토셀 기지국의 위치를 식별하는 단계; 및
    카운티 레벨 정보를 상기 펨토셀 기지국으로 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 카운티 레벨 정보는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크의 영역을 미리 계획하는 단계를 더 포함하고,
    상기 미리 계획하는 단계는,
    상기 영역에 할당된 캐리어들의 리스트를 식별하는 단계;
    복수의 매크로 기지국들에 할당된 공통 캐리어들의 리스트를 식별하는 단계; 및
    미사용 캐리어들의 리스트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미사용 캐리어들을 적어도 2개의 부분들로 분할하고, 제1부분은 제1 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트로 저장되고 제2부분은 제2 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트로 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위치를 식별하는 단계는 상기 펨토셀 기지국의 지리적 위치와 상기 펨토셀 기지국이 위치한 카운티 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 송신하는 단계는 상기 펨토셀 기지국에 인접한 매크로 기지국들의 리스트를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 송신하는 단계는 상기 펨토셀 기지국과의 관계에 위치된 각 매크로 기지국에 의해 이용되는 캐리어들의 리스트를 송신하며, 상기 관계는 인접성 및 카운티 중 적어도 하나를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 기술 타입은 1X와 고 패킷 데이터율 통신 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  8. 무선 통신 네트워크에서 펨토셀 기지국을 구성하는 방법에 있어서,
    개시 메시지를 펨토셀 관리 시스템으로 송신하는 단계; 및
    상기 펨토셀 관리 시스템으로부터 카운티 레벨 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 카운티 레벨 정보는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    로컬 레벨 정보를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 로컬 레벨 정보를 결정하는 단계는,
    복수의 카운티 레벨 오버레이 매크로 기지국들을 식별하는 단계;
    복수의 매크로 기지국들에 할당된 공통 캐리어들의 리스트를 식별하는 단계;
    상기 오버레이 매크로 기지국들에 할당된 공통 캐리어들의 리스트를 식별하는 단계; 및
    미사용 공통 캐리어들의 리스트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 미사용 캐리어들의 리스트를 결정하는 단계는,
    기술 타입에 의해 이용 가능한 미사용 캐리어들의 리스트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치를 결정하는 단계는 전역 위치결정 시스템(GPS: Global Positioning System) 정보를 수신하고 상기 펨토셀 기지국의 경도 및 위도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 수신하는 단계는 상기 펨토셀 기지국에 인접한 매크로 기지국들의 리스트를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 기술 타입들은 1X 및 고 패킷 전송율 통신을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국 구성 방법.
  15. 무선 통신 네트워크에서 이용되기 위해, 펨토셀 기지국을 구성할 수 있는 펨토셀 관리 시스템에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 영역에서 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 결정하도록 구성된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 펨토셀 기지국으로, 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트와 각 기술 타입에 대해 카운티 레벨 매크로 기지국들에 의해 이용되는 공통 캐리어들의 리스트 중 하나를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 관리 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 카운티 스펙트럼 데이터베이스와 매크로 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 제어기는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트를 결정하기 위해, 상기 카운티 스펙트럼 데이터베이스와 상기 매크로 데이터베이스 각각에서 정보에 접근하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 관리 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제어기는 상기 펨토셀 기지국에 인접한 매크로 기지국들의 리스트를 식별하여 상기 펨토셀 기지국으로 상기 매크로 기지국들의 리스트를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 관리 시스템.
  18. 무선 통신 네트워크에서 이용되기 위해, 상기 무선 통신 네트워크에서 통신할 수 있는 펨토셀 기지국에 있어서,
    각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트와 각 기술 타입에 대한 공통 캐리어들의 리스트 중 적어도 하나를 수신하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 리스트는 운영자 조작 없이도 발생되며, 상기 제어기는 각 기술 타입에 대해 이용 가능한 캐리어들의 리스트와 복수의 매크로 기지국들 각각에 할당된 공통 캐리어들의 리스트 중 적어도 하나로부터 동작 캐리어를 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제어기는 추가 이용 가능한 캐리어들을 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어기는 이용 가능한 캐리어들이 존재하지 않을 때, 복수의 매크로 기지국들 각각에 할당된 공통 캐리어들의 리스트로부터 상기 동작 캐리어를 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
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