KR20130063626A - 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 할당 방법 - Google Patents

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KR20130063626A
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cell
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박남훈
이찬용
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Abstract

펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디를 할당하는 방법은 펨토셀 기지국으로부터 위치 정보를 획득하여 저장하는 단계, 펨토셀 기지국 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하는 제 1 단계와, 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우 펨토셀 기지국 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 제 2 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 할당 방법{Method for assigning physical layer cell identity for femto-cell base station}
본 발명은 펨토셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매크로 셀 기지국의 커버리지 상에 위치하는, 댁내에 설치된 홈 기지국(펨토셀 기지국)에 대해 단말이 동기를 획득하기 위한 정보인 물리 계층 셀 아이디를 할당하는 방법에 관한 것이다.
기지국의 Physical Cell Identity(이하, PCI)는 물리 계층의 식별자(identifier)로서 무선 셀에 대한 필수 구성 파라미터이다.
PCI는 단말(User Equipment; 이하, UE)가 셀을 식별하는 파라미터로 기지국의 초기 설치 시에 설정되는 구성 파라미터 중의 하나이다. PCI는 하나의 orthogonal sequence와 하나의 pseudorandom sequence의 유일한 결합으로 3GPP LTE(Long-Term Evolution) 시스템의 경우를 예로 들면, 504개의 한정된 개수밖에 지원되지 않으므로 다른 셀에서도 동일한 PCI를 사용하는 PCI의 재사용은 피할 수 없는 상황이다.
새로 설치된 기지국은 자신의 셀에 대한 PCI를 선택해야 한다. 이 때, PCI 할당은 충돌이 없을 것("collision-free")와, 혼동이 없을 것("confusion-free")이라는 두 가지 조건을 만족해야 한다.
현행 3GPP TR36.902 문서에서는 "collision-free"와 "confusion-free"를 정의되어 있다.
즉, "collision-free"는 해당 셀이 커버하는 영역(커버리지)내에서 PCI가 유일한 값을 가져야 한다는 것을 의미하며, "confusion-free"는 셀의 PCI가 이웃하는 셀의 PCI와는 동일하지 않아야 한다는 것을 의미한다.
최근에는 옥내에 설치되어 1~4명 정도의 가입자를 대상으로 서비스하기 위한 개인용 기지국인 펨토셀(Femtocell)과 같은 홈 기지국이 제안되고 있으며 이러한 펨토셀 기지국은 실외에 존재하는 넓은 반경의 매크로 기지국의 영역 내에 위치하게 되고 도시 환경의 경우에 있어서는 상당히 많은 수의 펨토셀 기지국이 존재하게 된다.
표준에서는 폐쇄가입자 그룹 셀(CSG; Closed Subscriber Group)을 포함하는 이러한 펨토셀 기지국과 매크로 기지국의 셀을 구별하기 위해 펨토셀 기지국에 대한 PCI 영역(space)을 분리하여 할당하도록 규격이 정해졌다. 따라서 펨토셀 기지국을 위한 더 축소된 개수의 PCI 범위에서 "collision free" 및 "confusion-free" 조건을 만족하도록 하는 PCI 할당 방법이 필요하게 되었다.
본 발명의 제 1 목적은 이동통신시스템에 있어서, 펨토셀 기지국의 "collision-free" 및 "confusion-free" 조건을 만족하는 물리 계층 셀 아이디를 설정하기 위한 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 설정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 이동통신시스템에 있어서, 펨토셀 기지국에게 "collision-free" 및 "confusion-free" 조건을 만족하는 물리 계층 셀 아이디를 설정하기 위한 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 이동통신시스템에 있어서, 펨토셀 기지국에게 "collision-free" 및 "confusion-free" 조건을 만족하는 물리 계층 셀 아이디를 설정하기 위한 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디(PCI; Physical layer Cell Identity)를 설정하는 방법은, 펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 획득하는 단계, 펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 운영 및 관리(O&M; Operation & Maintenance) 서버로 전송하는 단계, 펨토셀 기지국이 운용 및 관리 서버로부터, 상기 자신의 현재 위치 정보에 기초한 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 수신하는 단계 및 상기 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보에 기초하여 펨토셀 기지국이 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 설정 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 현재 위치 정보를 획득하는 단계는, 상기 펨토셀 기지국에 구비된 위성 위치 확인 장치를 통하거나, IEEE1588 프로토콜을 이용하여 수행되도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 방법은 상기 펨토셀 기지국이 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계 이후에 설정된 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 상기 운용 및 관리 서버로 통보하는 단계를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이동통신시스템 내에 존재하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디를 할당하는 방법은, 펨토셀 기지국으로부터 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보를 획득하는 단계, 획득된 현재 위치 정보를 저장하는 단계, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경에 기초하여, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 1 단계, 상기 제 1 단계에서 충돌(collision)과 혼동(confusion)이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 제 2 단계로 진행하는 단계, 상기 제 1 단계에서 상기 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 2 단계, 상기 제 2 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 상기 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제 1 배수는 상기 제 2 배수보다 큰 값일 수 있다.
여기에서, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경은 상기 이동통신시스템 내에 존재하는 복수의 펨토셀 기지국들의 셀 반경을 평균한 값일 수 있다.
상술한 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 적어도 하나의 펨토셀 기지국과 운용 및 관리 서버가 포함된 이동통신시스템 내에 존재하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 방법은, 상기 펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 획득하는 (a)단계, 상기 펨토셀 기지국이 상기 운용 및 관리 서버로 상기 현재 위치 정보를 전송하는 (b)단계, 상기 운용 및 관리 서버가 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보에 기초하여 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 생성하여 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 상기 펨토셀 기지국으로 전송하는 (c)단계 및 상기 펨토셀 기지국이 상기 운용 및 관리 서버로부터 수신한 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보에 기초하여 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 (d)단계를 포함한 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 획득된 현재 위치 정보를 저장하는 단계, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경에 기초하여, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌(collision)과 혼동(confusion)이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 1 단계, 상기 제 1 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 제 2 단계로 진행하는 단계, 상기 제 1 단계에서 상기 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 2 단계 및 상기 제 2 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 상기 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 배수는 상기 제 2 배수보다 큰 값일 수 있다.
여기에서, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경은 상기 이동통신시스템 내에 존재하는 복수의 펨토셀 기지국들의 셀 반경을 평균한 값일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 할당 방법을 이용하면, 펨토셀 기지국의 위치 정보를 이용하여 펨토셀 기지국의 PCI를 Collision-free 및 Confusion-free하게 할당할 수가 있으며, 이를 통해 펨토셀 기지국 간의 PCI 충돌을 줄임으로써 시스템이 원활하게 동작되도록 할 수 있다.
특히, 펨토셀 기지국의 셀 반경을 기준으로 단계적으로 광범위 영역에서 협범위 영역으로 할당 가능한 PCI를 탐색하는 과정을 거치게 되므로 펨토셀 기지국에 할당되는 PCI를 광범위하게 분산시키면서도 PCI 충돌을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 매크로 기지국과 다수의 펨토셀 기지국이 함께 설치되어 있는 이동통신시스템에서 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 PCI 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 위치 기반 PCI 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당방법의 제 1 단계를 상술하는 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당방법의 제 2 단계를 상술하는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 "단말"은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 "기지국"은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다. 본 출원에서 특히 "펨토셀 기지국"은 댁내 또는 오피스내에 설치되는 소출력의 소형 셀("펨토셀") 커버리지를 가지는 기지국을 의미한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 매크로 기지국과 다수의 펨토셀 기지국이 함께 설치되어 있는 이동통신시스템에서 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 PCI 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 매크로 셀 기지국(10)의 커버리지(11) 내에는 다수의 펨토셀 기지국(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 존재하며, 각각의 기지국들은 운영 및 관리(O&M; Operation and Maintenance; 40) 서버를 통하여 설정 정보를 수신하여 설정(configuration)을 수행하게 된다.
매크로 기지국과 달리 펨토셀 기지국은 각 가정에 설치되고 사용자의 의도대로 전원을 켰다 껐다 할 수 있도록 되어 있다. 펨토셀 기지국이 전원을 켜지거나 사용자로부터 재설정을 지시받으면 O&M 서버(40)와 연동하여 새로운 PCI를 할당 받아야 한다. 이 PCI는 펨토셀에 할당된 PCI의 범위 내에서 할당해야 하는데 시스템에서 PCI가 총 504개(3GPP LTE의 경우)로 매크로 셀에 할당된 개수를 제외하면 적은 수로 재사용(reuse)을 할 수밖에 없으며 Collision-free와 Confusion-free의 두 조건을 만족해야 한다.
즉, 펨토셀 기지국에 전원이 인가되면 운용 및 관리 서버(40)와의 연결을 통한 자동 구성 설정 과정에 들어 가게 된다. 자동 구성 설정 과정 동안 펨토셀 기지국이 서비스를 위한 운용 상태에 도달하기 위한 구성 정보를 설정하는 작업이 이루어진다.
이때, 본 발명에서는 펨토셀 기지국은 자신의 위치 정보를 O&M 서버(40)로 전송하고 O&M 서버(40)로부터 PCI를 할당 받아 설정하는 과정을 수행하게 되며, O&M 서버는 펨토셀 기지국으로부터 수신한 위치 정보를 토대로 PCI를 할당하는 과정을 수행하게 된다. 한편, 상기 펨토셀 기지국은 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계 이후에 설정된 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 상기 운용 및 관리 서버로 재통보하도록 구성될 수 있다. O&M 서버는 펨토셀 기지국에 할당된 물리 계층 셀 아이디에 대한 정보를 수신한 위치 정보와 함께 데이터베이스화하여 관리하면서 향후 다른 펨토셀 기지국으로부터의 PCI 할당 요청에 참조하게 된다.
펨토셀 기지국의 위치 정보를 획득하기 위하여 펨토셀 기지국에 GPS 수신기와 같은 위성 위치 측정 장치가 구비되어 이를 통하여 위치 정보를 획득하거나, IEEE1588 등의 프로토콜을 이용하여 위치 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 도 1의 개념도를 통하여 설명된 본 발명에 따른 PCI 할당 방법을 펨토셀 기지국 측면에서의 동작, 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당을 수행하는 O&M 서버 측면에서의 동작 및 이동통신시스템의 전체적인 동작으로 나누어 기술하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 펨토셀 기지국의 위치기반 PCI 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서는 PCI 할당의 대상이 되는 펨토셀 기지국(201)의 위치를 기준으로 하여 PCI 할당 제 1 단계 범위(210) 및 제 2 단계 범위(220)를 지정하여 그 안에 속하는 주변 펨토셀 기지국들의 PCI를 사용하지 않도록 하여 collision 및 confusion free한 PCI 할당을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, PCI 할당 제 1 단계에서는 PCI 할당 제 2 단계보다 더 넓은 지역으로 해당 펨토셀 기지국의 인접 셀의 인접 셀들까지 포함하여 collision 및 Confusion-free하게 PCI를 할당을 하고자 함이며, 만일 할당 제 1 단계에서 할당 가능한 PCI를 찾지 못할 경우에는 해당 펨토셀 기지국의 인접 셀들을 포함하는 제 2 단계로 범위를 좁혀 사용 가능한 PCI를 할당하고자 하는 방법이다.
따라서, 펨토셀 기지국의 커버리지를 기준으로 단계적으로 광범위 영역에서 협범위 영역으로 할당 가능한 PCI를 탐색하는 과정을 거치게 되므로 일차적으로는 펨토셀 기지국에 할당되는 PCI를 광범위 영역으로 분산시키고, 이차적으로는 PCI 충돌을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법은 적어도 하나의 펨토셀 기지국과 운용 및 관리 서버가 포함된 이동통신시스템 내에 존재하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디(PCI; Physical layer Cell Identity)를 설정하는 방법으로서, 펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 획득하는 단계(S310), 펨토셀 기지국이 운용 및 관리 서버로 현재 위치 정보를 전송하는 단계(S320), 운용 및 관리 서버가 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보에 기초하여 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 생성하는 단계(S330), 상기 운용 및 관리 서버가 상기 펨토셀 기지국으로 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 전송하는 단계(S340) 및 상기 펨토셀 기지국이 상기 운용 및 관리 서버로부터 수신한 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보에 기초하여 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계(S350)를 포함하여 구성될 수 있다.
펨토셀 기지국은 각 가정에 설치되고 사용자의 의도대로 전원을 켰다 껐다 할 수 있도록 되어 있으므로, 펨토셀 기지국의 전원이 켜지거나 재설정 요청을 사용자로부터 받게 되면 펨토셀 기지국은 자신의 현재 위치 정보를 획득하게 된다(S310), 이때, 펨토셀 기지국의 위치 정보를 획득하기 위하여 펨토셀 기지국에 GPS 수신기와 같은 위치 측정 장비가 구비되어 이를 통하여 위치 정보를 획득하거나, IEEE1588 등의 프로토콜을 이용하여 위치 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 펨토셀 기지국은 O&M 서버로 획득된 현재 위치 정보를 전송하게 되며(S320), 이때, 현재 위치 정보를 전송하는 과정은 펨토셀 기지국의 O&M 서버에 대한 등록(registration) 메시지에 위치 정보를 포함시켜 전송하는 것으로 이루어질 수 있다.
펨토셀 기지국으로부터 펨토셀 기지국의 위치 정보를 수신하면 O&M 서버는 메시지에 포함되어 있는 해당 펨토셀 기지국의 위치를 저장하고 펨토셀 기지국의 PCI 할당 단계(S330)를 수행하고, O&M 서버는 생성된 할당 가능한 PCI의 정보를 포함한 펨토셀 기지국 설정 정보를 펨토셀 기지국으로 전송하는 단계(S340)를 수행하게 된다. 해당 펨토셀 기지국의 위치를 저장하는 이유는 향후 다른 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당을 위해서 O&M 서버가 관리하는 펨토셀 기지국들의 위치 정보를 이용할 필요가 있기 때문이다.
펨토셀 기지국은 O&M 서버로부터 수신한 할당 가능한 PCI 정보에 기초하여 자신의 PCI를 설정하게 된다(S350).
한편, O&M 서버에서 수행되는 PCI 할당 단계(S330) 및 전송 단계(S340)는 이하의 도 4 내지 도 6에서 단계 S402 내지 S407을 통하여 상술된다.
도 4는 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당 방법은 펨토셀 기지국으로부터 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보를 획득하는 단계(S401), 획득된 현재 위치 정보를 저장하는 단계(S402), 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경에 기초하여, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 1 단계(S403), 상기 제 1 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하는 단계(S407)로 진행하고, 존재하지 않는 경우 제 2 단계로 진행하는 단계(S404), 상기 제 1 단계에서 상기 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 2 단계(S405), 상기 제 2 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하는 단계(S407)로 진행하고, 존재하지 않는 경우 상기 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 단계(S406)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 펨토셀 기지국으로부터 위치 정보를 수신하면 O&M 서버는 해당 펨토셀 기지국의 위치를 저장하고 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 1 단계로 들어 간다.
펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 1 단계에서 Collision-free, Confusion-free한 PCI 값이 존재하면 이를 펨토셀 기지국으로 전송하여 PCI 값을 할당해 준다. 만일 Collision-free, Confusion-free한 PCI 값이 존재하지 않으면 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 2 단계로 들어 간다.
펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 2 단계에서 Collision-free, Confusion-free한 PCI 값이 존재하면 이를 펨토셀 기지국으로 전송하여 PCI 값을 할당해 준다. 만일 Collision-free, Confusion-free한 PCI 값이 존재하지 않으면 다시 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 1 단계(S403)부터 반복 수행한다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 통하여 도 4에서 상술된 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 1 단계 및 제 2 단계를 포함한 과정(S403 내지 S407)을 상술한다.
도 5 및 도 6에서, PCI 할당의 대상이 되는 해당 펨토셀 기지국에 할당 가능한 PCI의 목록을 PCI(S), PCI 할당의 대상이 되는 해당 펨토셀 기지국의 주변 펨토셀 기지국(즉, 제 1 단계 및 제 2 단계 범위 내에 포함된 펨토셀 기지국)에 이미 할당된 PCI의 목록을 PCI(N)으로 표현한다.
도 5는 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당방법의 제 1 단계를 상술하는 순서도이다.
도 3과 도 5를 병행 참조하면, D를 펨토셀 기지국들의 셀 평균 반경이라고 하면 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 1 단계 범위는 D의 5배 거리로 정한다(S501). 이때, 제 1 단계의 범위를 D의 5배의 거리로 설정하는 것은 하나의 예시일뿐 다른 값이 취해질 수도 있다.
해당 펨토셀 기지국의 위치 정보를 토대로 PCI 할당 제 1 단계 범위를 계산(S502)하고 제 1 단계 범위 내에 위치하는 다른 주변 펨토셀 기지국들의 목록을 추출한다(S503). 또한, 이들 주변 펨토셀 기지국들에 현재 할당되어 있는 PCI 목록(PCI(N))을 추출한다(S504). 시스템에서 펨토셀 기지국 전체에 할당된 PCI 전체 Set에서 이 PCI(N)을 제거하여 해당 펨토셀 기지국의 PCI 목록 즉, PCI(S)를 결정한다(S505).
이때, 결정된 목록 PCI(S)에 할당 가능한 PCI가 포함되어 있는지를 판단하여(S506), 할당 가능한 PCI가 포함되지 않은 경우는 PCI할당 제 2 단계(S601)로 진행하고, 할당 가능한 PCI가 하나라도 포함된 경우는 해당 펨토셀 기지국으로 PCI 목록(즉, PCI(S))을 전송한다(S507).
도 6은 본 발명에 따른 운용 및 관리 서버의 펨토셀 기지국에 대한 PCI 할당방법의 제 2 단계를 설명하는 순서도이다.
도 3과 도 6을 병행 참조하면, D를 펨토셀 기지국들의 셀 평균 반경이라고 하면 펨토셀 기지국의 PCI 할당 제 2 단계 범위는 D의 3배 거리로 정한다(S601). 이때, 제 2 단계의 범위를 D의 3 배의 거리로 설정하는 것은 하나의 예시일뿐 다른 값이 취해질 수도 있다.
PCI 할당 제 2 단계 범위를 계산하고(S602) 제 2 단계 범위 내에 위치하는 다른 주변 펨토셀 기지국들의 목록을 추출한다(S603). 또한, 이들 주변 펨토셀 기지국들에 현재 할당되어 있는 PCI 목록(PCI(N))을 추출한다(S604). 시스템에서 펨토셀 기지국 전체에 할당된 PCI 전체 Set에서 이 PCI(N)을 제거하여 해당 펨토셀 기지국의 PCI 목록 PCI(S)를 결정한다(S605).
이때, 결정된 목록 PCI(S)에 할당 가능한 PCI가 포함되어 있는지를 판단하여(S606), 할당 가능한 PCI가 포함되지 않은 경우는 PCI할당 제 1 단계(S501)로 재진행하고, 할당 가능한 PCI가 하나라도 포함된 경우는 해당 펨토셀 기지국으로 PCI 목록(즉, PCI(S))을 전송한다(S607). 이때, 할당 가능한 PCI가 포함되지 않은 경우에 PCI 할당 제 1 단계(S501)로 재진행하는 이유는 펨토셀 기지국의 경우는 개인 용도로 이용되는 기지국이므로 수시로 전원이 켜지거나 꺼지는 것에 의해서 최초로 PCI 할당 제 1 단계로 수행한 시점에서 일정 시간이 지난 이후에는 할당 가능한 PCI가 새롭게 나타날 가능성이 있기 때문이다. 그러나, PCI 할당 제 1 단계와 PCI 할당 제 2 단계를 몇 차례 반복한 이후에도 할당 가능한 PCI를 찾지 못한 경우에는 사용자에게 PCI 할당이 불가능함을 알리는 오류 메시지를 표시하도록 펨토셀 기지국이 구성될 수도 있을 것이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
201: 펨토셀 기지국
210: PCI 할당 제 1 단계 범위
220: PCI 할당 제 2 단계 범위

Claims (12)

  1. 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디(PCI; Physical layer Cell Identity)를 설정하는 방법으로서,
    펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 획득하는 단계;
    펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 운영 및 관리(O&M; Operation & Maintenance) 서버로 전송하는 단계;
    펨토셀 기지국이 운용 및 관리 서버로부터, 상기 자신의 현재 위치 정보에 기초한 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보에 기초하여 펨토셀 기지국이 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 위치 정보를 획득하는 단계는, 상기 펨토셀 기지국에 구비된 위성 위치 확인 장치를 통하거나, IEEE1588 프로토콜을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국이 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 단계 이후에 설정된 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 상기 운용 및 관리 서버로 통보하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  4. 이동통신시스템 내에 존재하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디(PCI; Physical layer Cell Identity)를 할당하는 방법으로서,
    펨토셀 기지국으로부터 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보를 획득하는 단계;
    획득된 현재 위치 정보를 저장하는 단계;
    상기 펨토셀 기지국의 셀 반경에 기초하여, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 충돌(collision)과 혼동(confusion)이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여, 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 제 2 단계로 진행하는 단계;
    상기 제 1 단계에서 상기 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 상기 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 배수는 상기 제 2 배수보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보는 상기 펨토셀 기지국에 구비된 위성 위치 확인 장치를 통하거나, IEEE1588 프로토콜을 이용하여 획득된 정보인 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국의 셀 반경은 상기 이동통신시스템 내에 존재하는 복수의 펨토셀 기지국들의 셀 반경을 평균한 값인 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 할당 방법.
  8. 적어도 하나의 펨토셀 기지국과 운용 및 관리 서버가 포함된 이동통신시스템 내에 존재하는 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디(PCI; Physical layer Cell Identity)를 설정하는 방법으로서,
    상기 펨토셀 기지국이 자신의 현재 위치 정보를 획득하는 (a)단계;
    상기 펨토셀 기지국이 상기 운용 및 관리 서버로 상기 현재 위치 정보를 전송하는 (b)단계;
    상기 운용 및 관리 서버가 상기 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보에 기초하여 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 생성하여 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보를 상기 펨토셀 기지국으로 전송하는 (c)단계; 및
    상기 펨토셀 기지국이 상기 운용 및 관리 서버로부터 수신한 상기 할당 가능한 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디에 관한 정보에 기초하여 자신의 물리 계층 셀 아이디를 설정하는 (d)단계를 포함한 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 펨토셀 기지국의 현재 위치 정보는 상기 펨토셀 기지국에 구비된 위성 위치 확인 장치를 통하거나, IEEE1588 프로토콜을 이용하여 획득된 정보인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 (b)단계에서 획득된 현재 위치 정보를 저장하는 단계;
    상기 펨토셀 기지국의 셀 반경에 기초하여, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 1 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌(collision)과 혼동(confusion)이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 제 2 단계로 진행하는 단계;
    상기 제 1 단계에서 상기 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하지 않는 경우, 상기 펨토셀 기지국의 셀 반경의 제 2 배수만큼의 거리를 가지는 영역 내에 존재하는 기지국들의 물리 계층 셀 아이디와 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디를 파악하는 제 2 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 충돌과 혼동이 없는 물리 계층 셀 아이디가 존재하는 경우 상기 펨토셀 기지국으로 파악된 적어도 하나의 물리 계층 셀 아이디를 전송하고, 존재하지 않는 경우 상기 제 1 단계부터 다시 수행하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 배수는 상기 제 2 배수보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국의 셀 반경은 상기 이동통신시스템 내에 존재하는 복수의 펨토셀 기지국들의 셀 반경을 평균한 값인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템의 펨토셀 기지국에 대한 물리 계층 셀 아이디 설정 방법.
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