KR20140004546A - Mobile communication system for utilizing distributed small base station in high speed mobile environment and method for providing mobile communication service - Google Patents

Mobile communication system for utilizing distributed small base station in high speed mobile environment and method for providing mobile communication service Download PDF

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KR20140004546A KR1020120101717A KR20120101717A KR20140004546A KR 20140004546 A KR20140004546 A KR 20140004546A KR 1020120101717 A KR1020120101717 A KR 1020120101717A KR 20120101717 A KR20120101717 A KR 20120101717A KR 20140004546 A KR20140004546 A KR 20140004546A
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Abstract

Disclosed is a mobile communication system and method utilizing a distributed small base station in a high speed mobile environment. According to one embodiment of the present invention, a mobile communication system includes: at least one mobile communication terminal (MS); a plurality of dispersed small base stations (DBS) dispersed, preset, providing a mobile communication service for a mobile communication terminal in a fixed area, and forming a virtual cell network (VCN); and at least one macro base station (MBS) determining the position and velocity of at least one mobile communication terminal, controlling some DBSs among the plurality of DBSs to form a mobile virtual cell network (MVCN) corresponding to the velocity of the mobile terminal, and updating the MVCN by including or excluding a DBS forming the MVCN to make it movable according with the move of the mobile communication terminal. Thus, a mobile communication service of a fine qualify can be provided for a mobile communication terminal moving. [Reference numerals] (AA) Change MVCN

Description

고속 이동환경에서의 분산소형 기지국 활용하는 이동 통신 시스템 및 이동 통신 서비스 제공 방법{Mobile Communication System for utilizing distributed small Base Station in High Speed Mobile Environment and Method for Providing Mobile Communication Service}Technical Field [0001] The present invention relates to a mobile communication system and a method for providing a mobile communication service using a distributed small base station in a high-speed mobile environment,

본 발명은 분산소형 기지국을 활용하여 고속으로 이동하는 이동 통신 단말기와 저속으로 이동하는 이동 통신 단말기를 함께 고려하여 가변 크기의 셀과 기존의 셀을 함께 서비스하는 이동 통신 시스템 및 이동 통신 서비스 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication system and a mobile communication service providing method for simultaneously serving a variable size cell and an existing cell in consideration of a mobile communication terminal moving at a high speed and a mobile communication terminal moving at a low speed by utilizing a distributed small base station .

정보 통신 기술의 발달에 따라 사용자는 다양한 통신 환경에서 통신 기능의 제공을 요구하고 있다. 특히 이동 통신 서비스의 경우에는 다양한 통신 환경의 변화에 유기적으로 대응할 수 있도록 셀(Cell)의 크기가 점차로 축소되어가는 경향이 있다.With the development of information and communication technology, users are demanding to provide communication functions in various communication environments. In particular, in the case of mobile communication services, the size of a cell tends to be gradually reduced in order to cope with changes in various communication environments.

이러한 통신 환경의 변화에 대응하기 위한 차세대 이동 통신 서비스에서는 기존의 매크로 기지국(Macro Base Station : 이하 MBS)을 기반으로 하는 셀보다 유동적인 셀을 구축할 수 있도록 MBS와 더불어 분산 소형 기지국((Distributed small Base Station : 이하 DBS)을 기반으로 소형 셀을 구성한다.In the next generation mobile communication service to cope with the change of the communication environment, MBS and Distributed small base station (MBS) are installed in order to construct a cell which is more flexible than a cell based on a conventional macro base station Base Station (DBS).

소형 셀 기반 서비스 환경은 다양한 셀의 형상 및 대역을 제공하기 위해 MBS와 DBS가 다중대역(UHF, SHF) 및 빔(beam)을 지원하도록 구성되고, LOS(LINE-OF-SIGHT)에서는 SHF(Super High Frequency, 3GHz~30GHz) 대역의 세밀한 빔을 통한 무선 백홀 사용하고, NLOS(NON-LOS)에서는 UHF(Ultra High Frequency, 300MHz~3GHz) 대역의 광범위한 빔을 통한 무선백홀 사용한다. 그리고 UHF 대역을 지원하는 이동 통신 단말(Mobile-station : 이하 MS)은 UHF 대역의 빔을 통해 DBS로부터 데이터를 제공받는다.In a small cell-based service environment, MBS and DBS are configured to support multi-band (UHF, SHF) and beam to provide various cell shapes and bands. In LOS (LINE-OF-SIGHT) (UHF) (300MHz ~ 3GHz) band in the NLOS (NON-LOS) using a wireless backhaul using a high-frequency (3GHz ~ 30GHz) A mobile station (MS) supporting the UHF band receives data from the DBS through a beam in the UHF band.

소형 셀 기반 서비스 환경은 셀의 크기가 이전 이동 통신 서비스에서의 셀 크기보다 작아짐에 따라 MS의 이동에 따라 잦은 핸드오버(Handover : 이하 HO)가 필요하다는 문제가 있었다. 이에 큰 셀 크기를 갖는 MBS와 상대적으로 작은 셀 크기를 갖는 DBS 사이에 핸드오버를 수행하는 방법이 제안되었다. 그러나 MBS 와 DBS 사이에 핸드오버를 수행하는 방법은 고속으로 이동하는 이동 통신 단말에 대해서는 여전히 잦은 HO가 발생하여 이동 통신 서비스에서 부하가 크게 발생하는 문제가 있다.In the small cell-based service environment, as the cell size is smaller than the cell size in the previous mobile communication service, a frequent handover (HO) is required according to the movement of the MS. Therefore, a method of performing a handover between an MBS having a large cell size and a DBS having a relatively small cell size has been proposed. However, the handover between the MBS and the DBS has a problem in that frequent HOs are frequently generated in mobile communication terminals moving at high speed, resulting in a large load on the mobile communication service.

다른 방안으로서 복수개의 DBS를 릴레이 그룹으로 생성하고, 릴레이 그룹에 DBS를 추가하거나 제거하여 데이터를 MS로 전송하는 협력적 매크로 다이버시티(cooperative macro diversity) 기술이 연구되었다. 그러나 협력적 매크로 다이버시티 기술은 단순히 이동하는 이동 통신 단말을 위한 릴레이 그룹에 DBS를 추가하거나 제거하는 방안에 대해서만 정의될 뿐, 고속으로 이동하는 이동 통신 단말뿐만 아니라 정지하거나 저속으로 이동하는 이동 통신 단말을 함께 고려하지 않았다.
As another approach, a cooperative macro diversity technique has been studied in which a plurality of DBSs are created as a relay group, DBS is added to or removed from a relay group, and data is transmitted to the MS. However, the cooperative macrodiversity technology is merely defined as a method for adding or removing DBS to a relay group for a mobile communication terminal, and is not limited to a mobile communication terminal moving at high speed, .

본 발명의 목적은 분산 소형 기지국을 활용하여 저속으로 이동하는 이동 통신 단말과 고속으로 이동하는 이동 통신 단말을 모두 고려하여 자원을 분배할 수 있는 이동 통신 시스템을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a mobile communication system capable of distributing resources considering both a mobile communication terminal moving at a low speed and a mobile communication terminal moving at a high speed by utilizing a distributed small base station.

본 발명의 다른 목적은 고속 및 저속으로 이동하는 이동 통신 단말에 모두 양질의 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 분산 소형 기지국을 활용하는 이동 통신 서비스 제공 방법을 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide a mobile communication service providing method using a distributed small base station capable of providing high quality mobile communication services to mobile communication terminals moving at high speed and low speed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 시스템은 적어도 하나의 이동 통신 단말기(MS); 분산 배치되어 기설정되는 고정 영역내의 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하는 가상 셀 네트워크(VCN)를 형성하는 복수개의 분산 소형 기지국(DBS); 및 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기의 위치 및 이동 속도를 판별하고 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기의 이동 속도가 기설정된 속도 이상이면, 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 일부 분산 소형 기지국이 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도에 대응하는 형태의 모바일 가상 셀 네트워크(MVCN)를 구성하도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국를 제어하고, 상기 이동 통신 단말기의 이동에 따라 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 이동가능 하도록 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 상기 분산 소형 기지국을 추가 및 제외하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 업데이트하는 적어도 하나의 매크로 기지국(MBS);을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile communication system including at least one mobile communication terminal; A plurality of distributed small base stations (DBS) forming a virtual cell network (VCN) for providing a mobile communication service to the mobile communication terminal in a fixed area which is distributed and set in advance; And determining a position and a moving speed of the at least one mobile communication terminal, and if a moving speed of the at least one mobile communication terminal is equal to or higher than a predetermined speed, A plurality of distributed small base stations configured to configure a mobile virtual cell network (MVCN) of a type corresponding to a moving speed, and configured to configure the mobile virtual cell network such that the mobile virtual cell network can move according to movement of the mobile communication terminal And at least one macro base station (MBS) for updating the mobile virtual cell network by adding and excluding the distributed small base stations.

상기 복수개의 분산 소형 기지국은 상기 모바일 가상 셀 네트워크에서 협력적 다이버시티(Cooperative diversity)를 이용하여 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.And the plurality of distributed small base stations provide the mobile communication service to the at least one mobile communication terminal by using cooperative diversity in the mobile virtual cell network.

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기 또는 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 적어도 하나로부터 상기 이동 통신 단말의 위치, 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보가 포함된 MS 정보 리포트를 수신하고, 수신된 MS 정보 리포트를 분석하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 결정하는 것을 특징으로 한다.Each of the at least one macro base station receives an MS information report including information on a location, a moving speed and a moving direction of the mobile communication terminal from at least one of the at least one mobile communication terminal or the plurality of distributed small base stations And analyzing the received MS information report to determine the plurality of distributed small base stations to be included in the mobile virtual cell network.

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 MS 정보 리포터에서 분석된 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 미만이면, 상기 이동 통신 단말기의 위치에 대응하는 상기 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하고, 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 이상이면, 상기 이동 통신 단말기의 위치를 중심으로 상기 이동 속도에 대응하는 크기로 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하고, 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein each of the at least one macro base station transmits to the mobile communication terminal through the virtual cell network corresponding to the location of the mobile communication terminal, if the moving speed of the mobile communication terminal analyzed by the MS information reporter is less than the reference speed, And controlling the plurality of distributed small base stations so as to provide a mobile communication service, and when the moving speed of the mobile communication terminal is equal to or greater than the reference speed, A plurality of distributed small base stations are configured to configure a mobile virtual cell network and to provide the mobile communication service to the mobile communication terminal through the mobile virtual cell network.

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 이동 통신 단말기의 이동 방향을 추가로 고려하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크의 크기 및 형태를 결정하는 것을 특징으로 한다.Each of the at least one macro base station further determines a size and a shape of the mobile virtual cell network by further considering a moving direction of the mobile communication terminal.

상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국은 상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크 양쪽으로 자원을 분배하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크에 대해 동시에 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.Wherein a distributed small base station constituting the mobile virtual cell network among the plurality of distributed small base stations distributes resources to both the mobile virtual cell network and the virtual cell network, And is capable of providing a communication service.

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 모바일 가상 셀 네트워크로부터 기설정된 거리 내에 배치된 상기 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위한 자원을 예약하고, 나머지 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein each of the at least one macro base station controls the distributed small base station located within a predetermined distance from the mobile virtual cell network to reserve resources for the mobile virtual cell network and use remaining resources for the virtual cell network .

상기 복수개의 분산 소형 기지국 각각은 시분할 다중화 방식(TDM), 주파수 분할 다중화 방식(FDM) 및 직교 주파수 분할 다중화 방식(OFDM) 중 하나의 방식을 이용하여 상기 자원을 분배하는 것을 특징으로 한다.Each of the plurality of distributed small base stations distributes the resource using one of time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 기준 속도 이상으로 이동하는 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 미만으로 다시 느려지면, 생성된 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 소멸되도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein each of the at least one macro base station controls the plurality of distributed small base stations so that the generated mobile virtual cell network disappears when the moving speed of the mobile communication terminal moving above the reference speed is slowed below the reference speed again .

상기 복수개의 분산 소형 기지국 각각은 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 소멸되면, 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위해 분배한 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 활용하는 것을 특징으로 한다.Each of the plurality of distributed small base stations utilizes resources distributed by the distributed small base station constituting the mobile virtual cell network for the mobile virtual cell network for the virtual cell network when the mobile virtual cell network disappears .

상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말로 직접 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.Wherein each of the at least one macro base station is capable of directly providing the mobile communication service to the at least one mobile communication terminal.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 서비스 제공 방법은 적어도 하나의 이동 통신 단말기, 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하기 위해 분산 배치되는 복수개의 분산 소형 기지국 및 적어도 하나의 매크로 기지국을 구비하는 이동 통신 시스템의 이동 통신 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 매크로 기지국이 기설정된 기준 속도 미만으로 저속 이동하는 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기에 대해 상기 복수개의 분산 소형 기지국(DBS)이 고정된 영역에 대해 가상 셀 네트워크(VCN)를 형성하여 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하도록 제어하는 단계; 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기 또는 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 적어도 하나로부터 상기 이동 통신 단말의 위치, 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보가 포함된 MS 정보 리포트를 수신하는 단계; 및 상기 MS 정보 리포트를 분석하여 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기가 상기 기준 속도 이상으로 고속 이동하면, 상기 이동 통신 단말기의 위치를 중심으로 상기 이동 속도에 대응하는 크기로 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하고, 상기 이동 통신 단말기가 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 서비스를 제공받을 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for providing a mobile communication service including at least one mobile communication terminal, a plurality of distributed small base stations distributed to provide a mobile communication service to the mobile communication terminal, A method for providing a mobile communication service in a mobile communication system having a macro base station, the method comprising: providing a plurality of distributed small base stations (DBS) to the at least one mobile communication terminal, Forming a virtual cell network (VCN) for the fixed area and controlling the mobile communication terminal to provide a mobile communication service; Receiving an MS information report including information on a location, a moving speed, and a moving direction of the mobile communication terminal from at least one of the at least one mobile communication terminal or the plurality of distributed small base stations; And analyzing the MS information report and constructing the mobile virtual cell network with a size corresponding to the moving speed around the position of the mobile communication terminal when the at least one mobile communication terminal moves at a higher speed than the reference speed And controlling the plurality of distributed small base stations so that the mobile communication terminal can receive the mobile communication service through the mobile virtual cell network.

상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계는 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 이동 속도에 대응하는 크기의 상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 결정하는 단계; 및 상기 이동 통신 단말기의 이동에 따라 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 이동가능하도록 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 상기 분산 소형 기지국을 추가 및 제외하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the controlling of the plurality of distributed small base stations comprises: determining a distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network of the size corresponding to the moving speed among the plurality of distributed small base stations; And adding and excluding the distributed small base station configuring the mobile virtual cell network so that the mobile virtual cell network is movable according to the movement of the mobile communication terminal.

상기 분산 소형 기지국을 결정하는 단계는 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도뿐만 아니라 이동 방향을 함께 고려하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크의 크기 및 형태를 결정하는 것을 특징으로 한다.
The determining of the distributed small base station may include determining a size and a shape of the mobile virtual cell network by taking into consideration not only the moving speed of the mobile communication terminal but also the moving direction.

본 발명에 따르면, 저속으로 이동하는 저속이동통신단말과 고속으로 이동하는 고속이동통신단말을 구분하고, 구분된 저속 이동통신단말과 고속 이동통신단말에 대해 분산 소형 기지국이 서로 다른 소형 셀 클러스터에서 서비스를 제공하도록 하여 안정적인 협력통신 서비스를 제공할 수 있고, 고속이동통신단말은 모바일 VCN(MVCN)을 통해 핸드오버 없이 통신 서비스를 받음으로써 핸드 오버에 의한 오버헤드(overhead)가 없어 안정적인 서비스를 받을 수 있도록 할 뿐만 아니라 VCN에 대한 자원을 함께 운용할 수 있도록 하여 저속 이동통신단말 또한 안정적인 서비스를 받을 수 있도록 한다.According to the present invention, a low-rate mobile communication terminal moving at a low speed and a high-speed mobile communication terminal moving at a high speed are distinguished from each other. And the high-speed mobile communication terminal can receive the communication service without the handover through the mobile VCN (MVCN), so that the high-speed mobile communication terminal can receive the stable service because there is no overhead due to the handover So that resources for VCN can be operated together so that low-rate mobile communication terminals can receive stable service.

그리고 매크로 다이버시티(Macro diversity)를 적극적으로 활용해 이동성을 예측한 맞춤형 VCN제공이 가능하고, 중앙 집중화(centralized) 방식으로 관리되는 MVCN과 별개로VCN을 분산(decentralized) 방식으로도 운용이 가능하다.
In addition, it is possible to provide a customized VCN that predicts mobility by positively utilizing macro diversity, and it is possible to operate VCN in a decentralized manner separately from MVCN managed in a centralized manner .

도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 가상 셀 네트워크의 개념을 나타낸다.
도2는 본 발명에 따른 VCN과 MVCN을 동시 운용 시에 MVCN의 이동에 따라 주변의 VCN이 영향 받는 모습을 나타낸 도면이다.
도3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MVCN 구성 방법을 설명하기 위한 도면이이다.
도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MVCN 구성 방법을 설명하기 위한 도면이이다.
도6 은 본 발명의 일실시예에 따른 VCN과 MVCN을 운용하는 방법의 개념을 나타낸다.
도7 은 도6 의 MVCN 운용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도8 은 도7 의 MVCN 운용 방법에 대한 MBS의 동작을 나타낸다.
도9 는 본 발명의 일실시예에 따른 MVCN을 위한 DBS의 자원 활용 방법을 나타낸다.
도10 은 MS 의 이동에 따른 DBS들의 상태를 관리하는 방법을 나타낸다.
1 illustrates a concept of a mobile virtual cell network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating how a neighboring VCN is affected by movement of an MVCN when a VCN and an MVCN are operated simultaneously according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a MVCN configuration method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a MVCN configuration method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a concept of a method of operating a VCN and an MVCN according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the MVCN operation method of FIG.
8 shows the operation of the MBS for the MVCN operating method of FIG.
9 illustrates a resource utilization method of a DBS for an MVCN according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows a method of managing the state of DBS according to the movement of the MS.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.

도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 가상 셀 네트워크의 개념을 나타낸다.1 illustrates a concept of a mobile virtual cell network according to an embodiment of the present invention.

기존의 소형 셀 기반 이동 통신 시스템은 셀의 크기가 소형화 됨에 따라 고속(예를 들면 10Km/h 이상)으로 이동하는 MS 에 대해서 잦은 HO가 필요하였다. 이동 통신 서비스가 단순히 고속으로 이동하는 MS 와 저속(예를 들면 10Km/h 이하)(본 발명에서 저속이라함은 정지 상태를 포함한다)으로 이동하는 MS에 대해 동시에 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위해서는 소형 셀 기반 서비스가 아닌 중형 또는 대형 셀 기반 서비스를 제공할 수도 있다. 그러나 중형 또는 대형 셀을 기반 서비스는 종래의 이동 통신 서비스에서 알려진 바와 같이 자원의 효율적 사용에 제약이 있으므로, 적합한 방법이 아니다.In the conventional small cell-based mobile communication system, frequent HOs are required for MSs moving at a high speed (for example, 10 Km / h or more) as the cell size is miniaturized. In order to allow a mobile communication service to simultaneously provide services to an MS moving at a high speed and an MS moving at a low speed (for example, 10 Km / h or less) (including low speed in the present invention) It may also provide medium or large cell based services rather than small cell based services. However, a medium-sized or large-cell-based service is not a suitable method because there is a restriction on the efficient use of resources as is known in conventional mobile communication services.

따라서 소형 셀 기반 이동 통신 서비스에서 고속으로 이동하는 MS에 대한 서비스 방안이 필요하다.Therefore, there is a need for a service scheme for a mobile station moving at a high speed in a small cell-based mobile communication service.

본 발명에 따른 이동 통신 서비스는 기존에 알려진 가상 셀 네트워크(Virtual Cell Network, 이하 VCN)와 더불어 모바일 가상 셀 네트워크(Mobil Virtual Cell Network, 이하 MVCN)을 지원한다.The mobile communication service according to the present invention supports a mobile virtual cell network (MVCN) in addition to a known virtual cell network (VCN).

도1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MVCN은 VCN과 마찬가지로 적어도 하나의 MBS 또는 DBS가 그룹으로 구성되어 클러스터(cluster)를 형성한다. 그리고 MVCN은 MS의 이동에 따라 클러스터를 형성하는 적어도 하나의 MBS 또는 DBS가 추가되거나 제거되는 업데이트가 수행되어 HO 없이 고속으로 이동하는 MS에게 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다. 즉 MVCN은 MS의 이동에 대응하여 클러스터가 업데이트 되어 MS와 함께 이동하는 형태를 나타내게 된다. 따라서 MVCN은 이동하는 MS를 위해 가변되는 VCN으로 볼 수 있다.As shown in FIG. 1, in the MVCN according to the present invention, like the VCN, at least one MBS or DBS is formed as a group to form a cluster. In addition, the MVCN can provide the mobile communication service to the MS moving at high speed without the HO by performing the update in which the at least one MBS or DBS forming the cluster is added or removed according to the movement of the MS. That is, the MVCN corresponds to the movement of the MS and the cluster is updated and moves with the MS. Thus, the MVCN can be viewed as a VCN that is variable for the moving MS.

고속으로 이동하는 MS에 대해서 MVCN은 빠른 클러스터의 업데이트를 수행하거나, 잦은 HO가 필요하다. 클러스터가 자주 업데이트 되면 기존 VCN에서 이용하는 기지국 협력 통신(Coordinated Multi-Point : CoMP) 기법은 채널의 상황을 측정하여 고려해야하므로 활용이 어려우며, 클러스터 업데이트 시마다 다시 이뤄져야 하는 채널 정보 측정/교환 및 계산의 절차가 고속이동환경에 적합하지 않다. 또한 HO는 상기한바와 같이, HO 시에 발생하는 오버헤드(overhead)로 인해 이동성이 큰 단말의 성능에 큰 영향을 미친다.For MSs moving at high speed, MVCN needs to perform fast cluster updates or frequent HOs. When the cluster is updated frequently, the Coordinated Multi-Point (CoMP) technique used in the existing VCN is difficult to use because it needs to be taken into consideration of the channel condition. Also, the process of measuring / exchanging and calculating channel information, It is not suitable for high speed mobile environment. Also, as described above, HO has a great influence on the performance of a mobile terminal having high mobility due to an overhead occurring in HO.

반면, 협력적 다이버시티(Cooperative diversity) 기법의 경우에는 협력하는 DBS에 변화가 생겨도 추가적인 정보의 교환이나 계산의 절차가 적고, 클러스터를 구성하는 DBS가 가변될 때, 오버헤드가 적기 때문에 HO가 발생하지 않도록 MVCN의 HO가 발생하지 않도록 클러스터를 업데이트하면서 서비스를 제공할 수 있는 장점을 제공한다. 따라서 본 발명에서 MVCN은 클러스터를 형성하는 적어도 하나의 MBS 또는 DBS가 다이버시티 모드로만 서비스를 제공한다.On the other hand, in the case of the cooperative diversity technique, even when there is a change in the cooperating DBS, there is less additional information exchange or calculation procedure, and when the DBS constituting the cluster is varied, It is possible to provide the service while updating the cluster so that the MVCN HO does not occur. Therefore, in the present invention, at least one MBS or DBS forming a cluster provides the service only in the diversity mode.

그러나 이동 통신 서비스 네트워크 내에는 이동하는 MS만 존재하는 것이 아니라 정지한 MS도 존재한다. 또한 이동하는 MS 에서도 고속으로 이동하는 MS와 저속으로 이동하는 MS는 구분하여 서비스를 제공할 필요가 있다.However, not only the mobile MS exists in the mobile communication service network, but there is also a suspended MS. Also, in a moving MS, it is necessary to provide services by distinguishing an MS moving at a high speed from an MS moving at a low speed.

이에 본 발명에서는 고속 이동 사용자를 위한 클러스터 형성 및 업데이트 동작과, 기존의 VCN과 MVCN을 동시 운영하는 방안을 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a cluster formation and update operation for a high-speed mobile user and a method for simultaneously operating an existing VCN and MVCN.

도2는 본 발명에 따른 VCN과 MVCN을 동시 운용 시에 MVCN의 이동에 따라 주변의 VCN이 영향 받는 모습을 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating how a neighboring VCN is affected by movement of an MVCN when a VCN and an MVCN are operated simultaneously according to the present invention.

상기한 MVCN은 MS의 이동에 따라 클러스터를 업데이트하여 가급적 MS에 HO에 의한 오버헤드가 발생하지 않도록 하고 있으나, 이동 통신 서비스에서는 고속으로 이동하는 MS 뿐만 아니라 저속으로 이동하는 MS도 존재하므로 모든 MS 각각에 대해 MVCN을 제공할 수는 없다. 즉 이동 통신 서비스는 고속으로 이동하는 MS를 위한 MVCN 뿐만 아니라 기존과 같이 저속으로 이동하는 MS를 위해 VCN을 함께 운용해야한다. 그러나 MVCN의 클러스터가 이동하는 MS에 따라 가변되므로 도2 에 도시된 바와 같이 MVCN의 클러스터 영역과 VNC의 클러스터 영역이 중첩되는 경우가 발생할 수 있으며, MVCN의 클러스터 영역과 VNC의 클러스터 영역이 중첩되면, MVCN 뿐만 아니라 우선 서비스가 제공되고 있던 VCN의 성능에도 영향을 미치게 된다.The MVCN updates the cluster according to the movement of the MS so as to avoid the overhead caused by the HO in the MS as much as possible. However, in the mobile communication service, not only the MS moving at high speed but also the MS moving at low speed exist, You can not provide MVCN for. In other words, the mobile communication service must operate not only the MVCN for the MS moving at a high speed but also the VCN for the MS moving at a low speed. However, since the MVCN cluster is variable according to the moving MS, the MVCN cluster region and the VNC cluster region may overlap each other as shown in FIG. 2. When the MVCN cluster region and the VNC cluster region overlap, It affects not only the MVCN but also the performance of the VCN that the priority service is provided.

또한, 도2에서와 같이, MVCN의 경우 잦은 클러스터의 업데이트가 필요하므로, VCN과 MVCN을 별개로 운용하는 것이 바람직하다. 이는 기지국 협력 통신(CoMP) 기법을 이용하는 VCN은 클러스터를 자주 업데이트하기가 힘들고, 채널의 상황을 측정/고려하는 전송기술로서 업데이트 시 많은 계산이 필요하고, MVCN의 경우 사용자의 이동에 따라 구성되므로 VCN과 같이 운용하는 경우 이동하는 사용자 주변의 VCN이 영향을 받아, 도시한 바와 같이 주변 VCN이 낼 수 있는 성능이 저하되기 때문이다. Also, as shown in FIG. 2, in the case of MVCN, it is desirable to update VCN and MVCN separately because frequent updating of the cluster is required. This is because it is difficult to frequently update the VCN using the Cooperative Base Station Cooperation (CoMP) technique, and it is a transmission technique for measuring / considering the channel condition. In the case of MVCN, , The VCN around the moving user is influenced and the performance of the neighboring VCN is lowered as shown in the figure.

본 발명의 MVCN는 MBS로 서비스하는 것보다 높은 성능(소형셀 기반 토폴로지의 장점)과 단일 DBS에 비해 넓은 서비스 영역(coverage(VCN의 장점)))를 제공하므로, 이동성이 높은 사용자도 DBS를 기반으로 서비스를 제공할 수 있도록 한다.The MVCN of the present invention provides a higher performance (advantage of small cell-based topology) and a wider service area (coverage (advantage of VCN)) than a single DBS) than the service of MBS, So that the service can be provided.

MVCN을 구성한 후 지속적으로 MVCN을 업데이트 하여 HO의 횟수를 극단적으로 줄일 수 있게 됨에 따라 MS에 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있으며, 양질의 서비스 제공할 수 있다. Since MVCN is continuously updated and MVCN is updated, the number of HOs can be extremely reduced, thereby reducing the overhead incurred by the MS and providing a high quality service.

또한, MVCN은 협력적 다이버시티 기법을 이용하므로 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있는 장점을 가지며, 채널 정보를 측정하거나 교환하는 것과 같은 복잡한 절차가 불필요하므로, 고속 이동 MS 에 대해 서비스를 제공하기에 적합하다.In addition, since MVCN has a merit of obtaining a diversity gain by using a cooperative diversity scheme and complicated procedures such as measuring or exchanging channel information are unnecessary, .

도3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 적어도 하나의 MBS(MBS), 적어도 하나의 DBS(DBS), 및 적어도 하나의 MS(MS)을 포함하여 구성된다.The mobile communication system according to the present invention comprises at least one MBS (MBS), at least one DBS (DBS), and at least one MS (MS).

적어도 하나의 MS(MS)는 각각은 MS 정보 관리부(310)를 구비한다. MS 정보 관리부(310)는 MS(MS)의 위치와 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보를 수집하여 적어도 하나의 MBS(MBS) 및 적어도 하나의 DBS(DBS) 중 대응하는 MBS(MBS) 또는 DBS(DBS)로 전송하여 현재 MS(MS)의 상태를 상위 네트워크로 전달한다.Each of the at least one MS (MS) includes an MS information management unit 310. The MS information management unit 310 collects information on a location, a moving speed, and a moving direction of the MS (MS) and obtains information on the corresponding MBS (MBS) or DBS (DBS) of at least one MBS DBS) to transmit the state of the current MS (MS) to the upper network.

적어도 하나의 DBS(DBS) 각각은 적어도 하나의 MBS 중 대응하는 MBS의 제어에 따라 운용되어 VCN 및 MVCN의 클러스터에 추가되거나 제거된다. DBS는 MS(MS)의 위치와 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보를 수집하여 적어도 하나의 MBS(MBS)중 대응하는 MBS(MBS)로 전송하는 MS 정보 관리부(210)와 MBS(MBS)의 제어에 응답하여 DBS(DBS)의 셀 영역 내에 MVCN의 존재 여부에 따라 DBS의 동작 모드를 제어하는 DBS 제어부(220) 및 MVCN과 VCN에 대해 동시에 서비스를 제공하기 위한 송수신부(230)를 구비한다. DBS(DBS)에서 MS 정보 관리부(210)는 MS(MS)의 MS 정보 관리부(210)와 유사한 기능을 수행하므로 DBS(DBS) 및 MS(MS) 중 한쪽에만 구비될 수도 있으며, 양쪽 모두에 구비되어도 무방하다.Each of the at least one DBS (DBS) is operated under the control of the corresponding one of the at least one MBS and added to or removed from the cluster of VCN and MVCN. The DBS collects information on the position, the moving speed and the moving direction of the MS (MS), and controls the MS information manager 210 and the MBS (MBS), which transmit the information on the corresponding MBS among the at least one MBS (MBS) A DBS control unit 220 for controlling an operation mode of the DBS according to whether an MVCN exists in a cell area of the DBS (DBS) in response to the MVCN, and a transmission / reception unit 230 for simultaneously providing services for the MVCN and the VCN. In the DBS (DBS), the MS information management unit 210 performs functions similar to the MS information management unit 210 of the MS (MS), and thus can be provided only in one of DBS (DBS) and MS (MS) It can be done.

적어도 하나의 MBS(MBS)는 중앙 제어부(Centeral Management Unit : CMU)의 기능을 수행하여 MS(MS)의 상태에 따른 DBS(DBS)의 동작을 제어한다. 적어도 하나의 MBS(MBS)는 DBS(DBS) 및 MS(MS)의 MS 정보 관리부(210, 310)으로부터 수신한 MS 정보를 분석하여 MVCN의 생성, 변경 및 해제를 관리하는 MVCN 구성부(110)와 MVCN에 대응하는 DBS의 자원을 할당하거나 반환하는 자원 관부(120)을 포함한다. MVCN 구성부(110)는 MS 정보 관리부(210, 310)으로부터 수신한 MS 정보에 포함된 MS의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 분석하여 적어도 하나의 DBS(DBS) 중 MVCN을 위한 클러스터에 포함될 DBS(DBS)를 결정하고, MVCN의 생성, 변경 및 소멸을 위한 메세지를 송수신하기 위한 DBS(DBS)와 MBS(MBS)간의 메시지 프로토콜을 운용한다. 특히 MVCN 구성부(110)는 MS(MS)의 현재 위치가 특정 DBS(DBS)의 셀 범위에 포함되어 있지 않더라도, MS(MS)의 이동 속도 및 방향을 고려하여 DBS(DBS)가 MVCN에 대응할 수 있도록 미리 DBS(DBS)를 MVCN의 클러스터에 포함되도록 할 수 있다. MVCN 구성부(110)는 MS(MS)의 이동 속도가 빠를수록 MVCN이 더 큰 클러스터를 구성하도록 한다.At least one MBS performs a function of a central control unit (CMU) to control the operation of the DBS (DBS) according to the state of the MS (MS). At least one MBS includes an MVCN configuration unit 110 for analyzing MS information received from the MS information management units 210 and 310 of the DBS (DBS) and the MS (MS) and managing creation, modification and release of MVCN, And a resource unit 120 for allocating or returning resources of the DBS corresponding to the MVCN. The MVCN configuration unit 110 analyzes the location, the moving speed, and the moving direction of the MS included in the MS information received from the MS information management units 210 and 310 to determine a DBS (DBS), and operates a message protocol between DBS (DBS) and MBS (MBS) to send / receive messages for MVCN creation, modification, and extinction. In particular, even if the current position of the MS (MS) is not included in the cell range of the specific DBS (DBS), the MVCN configuration unit 110 may determine that the DBS (DBS) corresponds to the MVCN DBS (DBS) can be included in the cluster of MVCN in advance. The MVCN configuration unit 110 allows the MVCN to form a larger cluster as the moving speed of the MS (MS) increases.

그리고 자원 관리부(120)는 VCN을 위해 자원이 할당된 DBS(DBS)가 MVCN의 클러스터에 포함되는 경우 MVCN을 위한 자원을 할당하도록 하고, DBS(DBS)가 MVCN의 클러스터에서 제외되는 경우에 할당된 자원을 다시 VCN을 이용하도록 한다. 자원 관리부(120)은 MVCN의 운용을 위한 주변 VCN의 자원 예약하기 위한 DBS, MBS간의 메시지 프로토콜을 운용함으로서, MVCN과 VCN을 동시 운용할 수 있도록 한다.The resource management unit 120 allocates resources for the MVCN when the DBS (DBS) to which the resource is allocated for the VCN is included in the cluster of the MVCN, and allocates resources when the DBS (DBS) is excluded from the cluster of the MVCN Let the resource use the VCN again. The resource management unit 120 manages MVCN and VCN simultaneously by operating a message protocol between DBS and MBS for resource reservation of a neighboring VCN for MVCN operation.

도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MVCN 구성 방법을 설명하기 위한 도면이이다. 도4 에서 (a)는 MS의 이동 속도를 고려하지 않는 MVCN을 도시하였으며, (b)는 MS의 이동속도를 고려한 MVCN을 도시하였다. 그리고 (a)와 (b)에서 모두 왼쪽의 그림은 MS의 이동 속도(v1)가 느린 경우를 나타내며, 오른쪽 그림은 MS의 이동 속도(v2)가 빠른 경우를 나타낸다.4 is a diagram for explaining a MVCN configuration method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, (a) shows the MVCN without considering the MS movement speed, and (b) shows the MVCN considering the MS movement speed. In both (a) and (b), the left figure shows the case where the moving speed (v1) of the MS is slow, and the right figure shows the case where the moving speed (v2) of the MS is fast.

(a)에 도시한 바와 같이 이동 속도를 고려하지 않는 경우, MVCN은 MS의 이동 속도에 무관하게 동일한 크기의 클러스터를 갖는 MVCN을 제공하게 된다. 즉 도4 의 (a)에서는 왼쪽과 오른쪽 그림에서 MS 의 이동 속도가 서로 다름에도 MVCN의 클러스터 크기가 동일하다. 그러므로 MS 의 이동 속도가 빠른 경우에 이동 통신 시스템은 MS에 대해 서비스를 제공하기 위해서는 MS의 이동 속도에 따라 빠르게 클러스터를 업데이트하거나, 자주 HO를 수행할 필요가 있다. 그리고 이러한 클러스터의 업데이트나 HO는 오버헤드를 발생시켜 이동 통신 시스템의 성능을 떨어뜨리는 결과를 초래한다.(a), the MVCN provides the MVCN having clusters of the same size irrespective of the moving speed of the MS, when the moving speed is not considered. That is, in FIG. 4 (a), the cluster sizes of the MVCNs are the same even though the moving speeds of the MSs are different from each other in the left and right images. Therefore, in order to provide a service to the MS, the mobile communication system needs to update the cluster or perform frequent HO according to the moving speed of the MS when the MS has a high moving speed. And update or HO of these clusters causes overhead and degrades the performance of the mobile communication system.

이에 비해 (b)는 이동 속도를 고려하여, MS의 이동 속도가 느린 왼쪽 그림보다 MS의 이동 속도가 빠른 오른쪽 그림에서 클러스터의 크기가 크게 구현되었다. 따라서 이동 속도가 빠른 MS에 대해서 클러스터의 업데이트나 HO의 수행 빈도를 (a)에 비해 크게 낮출 수 있다.In contrast, in (b), considering the moving speed, the size of the cluster is realized on the right figure where the moving speed of the MS is faster than that on the left figure where the moving speed of the MS is slow. Therefore, it is possible to significantly reduce the update frequency of the cluster and the frequency of execution of the HO with respect to the MS having a fast moving speed, compared to (a).

(b) 에 도시된 바와 같이 MS의 속도를 고려하여 MVCN을 구성하는 경우, 복수개의 DBS 중 클러스터에 포함될 DBS를 선택하는 것이 중요하다. it is important to select a DBS to be included in the cluster among the plurality of DBSs when constructing the MVCN considering the speed of the MS as shown in FIG.

MVCN을 위한 클러스터에 포함될 DBS를 선택하는 방법은 이동 통신 시스템의 복수개의 DBS(b1, b2, b3, ..., bn)의 집합을 Stot = {b1, b2, b3, ..., bn}을 표현할 때, 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.A method for selecting a DBS to be included in a cluster for MVCN is to set a set of a plurality of DBSs (b 1 , b 2 , b 3 , ..., b n ) of the mobile communication system as S tot = {b 1 , b 2 , b 3 , ..., b n } can be expressed as Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서

Figure pat00002
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고 thi 는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00003
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)(here
Figure pat00002
Denotes the set of DBSs of MVCN for MS i , MS i , v i denotes the speed of MS i , and d i, k denotes the distance from MS i to DBS k , the kth DBS. And th i is the set of DBS of MVCN for MS i
Figure pat00003
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)

수학식 1 에 나타난 바와 같이 본 발명의 이동 통신 시스템은 MBS(MBS)의 MVCN 구성부(110)가 서비스를 제공하고자 하는 MSi의 이동 속도를 고려하여 MVCN의 클러스터에 포함될 DBS(DBS)를 구성하므로, MSi의 이동 속도가 빠를수록 더 먼 거리의 DBS(DBS)를 클러스터에 포함하여 MSi의 이동 속도에 비례하여 클러스터의 크기가 커지도록 구성한다. 즉, 사용자의 이동 속도를 고려하지 않는 경우, MVCN는 일정하게 유지되나, 사용자의 이동 속도를 고려하는 경우에는 MVCN의 크기가 사용자의 이동 속도에 따라 가변된다. 클러스터의 크기가 MSi의 이동 속도 비례하기 대문에 MSi의 이동 속도가 빠르더라도 MVCN의 클러스터에 대한 업데이트나 HO의 빈도가 낮더라도 안정적인 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다. 상수(c)의 값은 MVCN 구성부(110)에 기설정되어 저장될 수 있으며, 이동 통신 시스템의 관리자는 상수(c)를 조절하여 서비스를 제공할 클러스터의 크기를 조절할 수 있다.As shown in Equation (1), in the mobile communication system of the present invention, the MVCN configuration unit 110 of MBS (MBS) configures a DBS (DBS) to be included in the cluster of MVCN considering the moving speed of the MS i , Therefore, as the moving speed of the MS i increases, the DBS (DBS) of a longer distance is included in the cluster and the cluster size is increased in proportion to the moving speed of the MS i . That is, when the moving speed of the user is not considered, the MVCN is kept constant. However, when considering the moving speed of the user, the size of the MVCN varies according to the moving speed of the user. The size of the cluster, it is possible to provide a stable mobile communication service even when the movement of the MS i to gate proportional to the moving speed of the MS i fast speed, the frequency of update or the HO for the cluster of MVCN even lower. The value of the constant c may be preset in the MVCN configuration unit 110 and the manager of the mobile communication system may adjust the size of the cluster to provide the service by adjusting the constant c.

수학식 1 에서는 vi가 0인 경우, 즉 MSi가 정지한 경우 문턱값(thi)이 0이 되므로, 어떠한 DBS도 MVCN의 DBS의 집합(

Figure pat00004
)에 포함되지 않는 경우가 발생한다. 그러나 상기한 바와 같이 수학식 1 은 MVCN의 구성 방법에 대한 수식으로서 MBS가 MSi가 기설정된 속도(예를 들면 10Km/h) 이상인 경우에만 MVCN가 구성하도록 설정하므로 상기한 오류는 해소될 수 있다.In Equation (1), when v i is 0, that is, when MS i is stopped, the threshold value th i becomes 0. Therefore,
Figure pat00004
) May not be included in the data. However, as described above, Equation (1) is an expression for a method of constructing the MVCN. Since the MBS is configured to configure the MVCN only when the MS i is equal to or higher than a predetermined speed (for example, 10 Km / h) .

도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MVCN 구성 방법을 설명하기 위한 도면이이다.5 is a view for explaining a MVCN configuration method according to an embodiment of the present invention.

도4 의 MVCN 구성 방법은 MSi 의 이동 속도를 고려하여 클러스터의 크기를 조절하였다. 그러나 MSi 의 이동은 방향성을 갖고 있다. MSi 의 이동이 방향성을 갖고 있기 때문에 MSi 의 이동 속도만을 고려하여 클러스터의 크기를 크게 설정하는 경우에, 클러스터는 MSi 의 이동 방향과 다른 방향의 DBS 또한 다수로 포함할 수 있으며, 이렇게 포함된 다른 방향의 DBS는 실질적으로 MSi 에 대한 서비스를 제공하지 못하는 경우가 많기 때문에 불필요한 자원의 낭비를 발생하게 된다.The MVCN configuration method of FIG. 4 adjusts the size of the cluster considering the moving speed of the MS i . However, the movement of MS i is directional. In the case where the size of the cluster is set to be large considering only the moving speed of the MS i since the movement of the MS i has directionality, the cluster may also include a large number of DBSs in directions different from the moving direction of the MS i , The DBS in the other direction is not able to provide the service for the MS i in many cases, and thus unnecessary resources are wasted.

이에 도5 에서는 단순히 MSi 의 이동 속도를 고려하여 클러스터의 크기를 조절하는 것이 아니라, MSi 의 이동 속도와 방향을 함께 고려하여 진행 예상 방향을 산출하고, MVCN 를 설정함으로써, MSi 의 이동성을 반영하는 더 효율적인 MVCN을 설정할 수 있도록 한다. 도5 에 도시된 바와 같이 MSi 의 이동 속도와 방향을 함께 고려하여 클러스터의 형상을 조절하면, MSi 의 이동 방향에 배치된 DBS는 먼거리의 DBS도 포함되는 반면, MSi 의 이동 방향과 반대 방향에 배치된 DBS는 상대적으로 짧은 거리에 배치된 DBS만 포함된다. 따라서 MSi 의 이동 방향과 반대 방향에 배치된 DBS는 불필요하게 MVCN을 위해 자원을 할당하지 않아도 되므로, VCN 또는 다른 MVCN을 위해 자원을 사용할 수 있고, 결과적으로 이동 통신 시스템 전체의 효율성이 높아지게 된다.In Figure 5, simply by considering the moving speed of the MS i, not to scale the cluster, by calculating the progress estimated direction in consideration with the moving speed and direction of the MS i, set MVCN, the mobility of the MS i So that more efficient MVCN can be set. If also control the shape of the cluster in consideration with the moving speed and direction of the MS i, as shown in FIG. 5, the DBS, while that include a long distance DBS, opposite to the direction of movement of the MS i arranged in the movement direction of the MS i The DBS placed in the direction only includes the DBS arranged at a relatively short distance. Therefore, the DBS arranged in the direction opposite to the direction of movement of the MS i does not need to allocate resources for MVCN unnecessarily, so resources can be used for the VCN or other MVCN, and as a result, the efficiency of the mobile communication system as a whole increases.

MSi 의 이동 속도와 방향을 함께 고려하는 MVCN을 위한 클러스터에 포함될 DBS를 선택하는 방법은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.A method of selecting a DBS to be included in a cluster for MVCN that considers both the moving speed and the direction of the MS i can be expressed as Equation (2).

Figure pat00005
Figure pat00005

(여기서

Figure pat00006
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고,
Figure pat00007
는 MSi 의 이동 방향 벡터를 나타내며,
Figure pat00008
는 MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 방향 벡터를, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고
Figure pat00009
는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00010
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)(here
Figure pat00006
Represents the set of DBSs of the MVCN for MS i , which is the i-th MS,
Figure pat00007
Denotes a moving direction vector of MS i ,
Figure pat00008
Is the direction vector from MS i to DBS k , the kth DBS, v i is the velocity of MS i , and d i, k is the distance from MS i to DBS k . And
Figure pat00009
A set of MVCN DBS for MS i
Figure pat00010
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)

수학식 2 에 나타난 바와 같이 본 발명의 이동 통신 시스템은 MBS(MBS)의 MVCN 구성부(110)가 서비스를 제공하고자 하는 MSi의 이동 속도와 방향을 함께 고려하여 MVCN의 클러스터에 포함될 DBS(DBS)를 구성하므로, MVCN 구성부(110)는 MS(MS)의 이동 속도 및 방향에 대응하는 편중된 형상으로 클러스터가 형성될 수 있도록 DBS(DBS)를 MVCN의 클러스터에 포함할 수 있다. 상수(c)의 값은 MVCN 구성부(110)에 기설정되어 저장될 수 있으며, 이동 통신 시스템의 관리자는 상수(c)를 조절하여 서비스를 제공할 클러스터의 크기를 조절할 수 있다.As shown in Equation (2), in the mobile communication system of the present invention, considering the moving speed and direction of the MS i that the MVCN configuration unit 110 of the MBS (MBS) provides, , The MVCN configuration unit 110 may include the DBS (DBS) in the MVCN cluster so that the cluster can be formed in a biased shape corresponding to the moving speed and direction of the MS (MS). The value of the constant c may be preset in the MVCN configuration unit 110 and the manager of the mobile communication system may adjust the size of the cluster to provide the service by adjusting the constant c.

상기에서는 기설정된 문턱 값에 의해 생성되는 클러스터 영역 내의 모든 DBS를 통해 MVCN을 구성하는 것으로 설명하였다. 그러나 비록 도시하지 않았으나 경우에 따라서는 클러스터 내부에 복수개의 서브셋(subset)을 구성하고, 각 서브셋 별로 서브셋에 포함된 DBS의 전송 전력(transmit power)을 조절함으로서 서브셋에 포함되지 않는 DBS를 자원을 절약할 수 있도록 할 수 있으며, MBS 및 DBS 의 에너지를 절약할 수 있다. 이때 서브셋의 크기는 백홀(Backhole)에서 사용가능한 빔의 수에 의해 제약되며, DBS의 전송 전력은 DBS가 사용가능한 최대 전송 전력을 초과할 수 없음은 자명하다.In the above description, the MVCN is constructed through all the DBSs in the cluster region generated by the predetermined threshold value. However, although not shown, in some cases, a plurality of subsets are formed in the cluster, and the transmit power of the DBS included in the subset is adjusted for each subset, thereby saving resources of the DBS not included in the subset And can save the energy of MBS and DBS. At this time, the size of the subset is limited by the number of beams available in the backhaul, and it is clear that the transmission power of the DBS can not exceed the maximum available transmission power of the DBS.

도6 은 본 발명의 일실시예에 따른 VCN과 MVCN을 운용하는 방법의 개념을 나타낸다.FIG. 6 shows a concept of a method of operating a VCN and an MVCN according to an embodiment of the present invention.

도6 에서 MS의 이동 상태를 시간에 따라 나타낸 것으로서, (a)와 (e)는 각각 저속으로 이동하는 상태의 MS를 나타내며, (b), (c), (d)는 고속으로 이동 중인 MS를 나타낸다. 따라서 저속으로 이동하는 MS가 고속으로 이동하면, MS의 상태는 (a)에서 (b)로 변경된다. 그리고 MS가 고속으로 이동 중인 경우에 MS의 상태는 (b), (c), (d)와 같이 나타나며, 다시 MS가 저속으로 이동하면, MS의 상태는 (d)로부터 (e)로 변경된다.6 (a) and 6 (e) show MSs moving at a low speed, and FIGS. 6 (b), (c) and (d) . Therefore, when the MS moving at a low speed moves at high speed, the state of the MS changes from (a) to (b). When the MS is moving at a high speed, the state of the MS is shown as (b), (c) and (d), and when the MS moves again at low speed, the state of the MS is changed from (d) to .

MS의 상태가 (a)에서 (b)로 변경되는 경우, 즉 저속으로 이동하는 MS가 고속으로 이동하면, 이동 통신 시스템은 (a)에서 VCN을 통해 서비스를 제공받는 MS는 (b)와 같이 MVCN을 통해 서비스를 제공받도록 MBS(MBS)의 MVCN 구성부(110)가 MVCN을 구성할 DBS를 결정하여 MVCN을 생성하고, 생성된 MVCN의 아이디를 등록하여 어떤 MS를 위해 생성된 MVCN인지를 구분할 수 있도록 한다. 그리고 현재 MS에 대해 서비스를 제공하고 있는 VCN로부터 MVCN이 서비스를 제공할 수 있도록 HO를 수행한다.When the state of the MS changes from (a) to (b), that is, when the MS moving at a low speed moves at high speed, the MS receiving the service through the VCN in (a) In order to receive the service through the MVCN, the MVCN configuration unit 110 of the MBS (MBS) determines the DBS to configure the MVCN, generates the MVCN, registers the ID of the generated MVCN, and identifies the MVCN generated for the MS . And performs an HO so that the MVCN can provide the service from the VCN providing the service to the current MS.

그리고 (b), (c), (d)와 같이 MS가 고속으로 이동하는 동안, 이동 통신 시스템은 MS가 계속적으로 MVCN을 통해 서비스를 받을 수 있도록 MVCN의 클러스터에 포함되는 DBS를 추가 및 제거하여 MVCN을 업데이트 한다. 따라서 MS가 고속으로 이동하는 동안 MVCN의 업데이트가 수행되어 MVCN의 클러스터가 MS의 이동에 따라 변경되므로 HO가 발생하지 않는다.As shown in (b), (c), and (d), while the MS moves at high speed, the mobile communication system adds and removes the DBS included in the cluster of the MVCN so that the MS can continuously receive service through the MVCN Update the MVCN. Therefore, the update of the MVCN is performed while the MS moves at high speed, and the HO does not occur because the cluster of the MVCN is changed according to the movement of the MS.

(d)로부터 (e)로 변경되어, MS가 고속에서 저속으로 이동하게 되면, MBS(MBS)의 MVCN 구성부(110)는 MS에 대해 MVCN을 통해 서비스를 제공할 필요가 없으므로, VCN이 MS에 대한 서비스를 제공할 수 있도록 HO를 수행하고, MS를 위해 생성된 MVCN은 소멸시킨다.the MVCN constructing unit 110 of the MBS (MBS) does not need to provide the service via the MVCN to the MS, and therefore, the VCN is changed from the MS to the MS HO, and destroys the MVCN generated for the MS.

도7 은 도6 의 MVCN 운용 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the MVCN operation method of FIG.

도7 을 참조하여 도6 의 MVCN 운용 방법을 설명하면, 복수개의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13, DBS21, DBS22) 중 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)은 제1 VCN의 제1 클러스터에 포함되는 DBS 이고, DBS(DBS11, DBS12)는 제2 VCN을 위한 제2 클러스터에 포함되는 DBS 이다. MS는 도6 의 (a)에 도시된 바와 같이 초기에 저속으로 이동하는 것으로 가정하여 VCN 서비스를 제공받게 되며, 도8 에서는 제1 VCN으로부터 서비스를 제공받고 있는 상태를 나타낸다.6, DBS (DBS11, DBS12, DBS13) among the plurality of DBSs (DBS11, DBS12, DBS13, DBS21, DBS22) , And DBS (DBS11, DBS12) is the DBS included in the second cluster for the second VCN. The MS receives the VCN service on the assumption that the MS initially moves at a low speed as shown in FIG. 6 (a), and the MS receives a service from the first VCN in FIG.

이후 MS가 고속으로 이동하게 되면, 현재 MS에 서비스를 제공하고 있는 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13) 또는 MS 에 포함된 MS 정보 관리부(210, 310)가 MS의 위치와 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보를 포함하는 MS 정보 리포트를 MBS로 전송하여 MS의 이동 속도가 변화되었음을 통지한다.When the MS moves at a high speed, the DBSs (DBS11, DBS12, DBS13) of the first cluster or the MS information management units 210 and 310 included in the MS, which are currently providing service to the MS, An MS information report including information on the moving direction is transmitted to the MBS to notify that the moving speed of the MS has changed.

이에 MBS는 수신한 MS 정보 리포트에서 MS의 위치와 이동 속도 및 이동 방향을 분석하여 MVCN의 클러스터에 포함될 DBS를 결정하여, 결정된 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)로 MVCN의 클러스터에 포함되었음을 통지하여 MVCN을 생성한다. 또한 MBS 는 MVCN의 클러스터에 포함된 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)로 MVCN의 아이디를 등록하여 VCN 또는 다른 MVCN과 구분될 수 있도록 한다.The MBS determines the DBS to be included in the MVCN cluster by analyzing the position, the moving speed and the moving direction of the MS in the received MS information report, notifies the determined DBS (DBS11, DBS12, DBS13) that it is included in the MVCN cluster, . Also, the MBS registers the ID of the MVCN with the DBS (DBS11, DBS12, DBS13) included in the cluster of the MVCN so that it can be distinguished from the VCN or another MVCN.

MVCN이 생성되어 등록되면, MBS는 MS로 HO를 요청한다. 이때 요청되는 HO는 현재 VCN을 통해 서비스를 제공 받는 MS가 새로이 생성된 MVCN으로부터 서비스를 제공 받을 수 있도록 하기 위함이다. 상기에서는 MBS 가 직접 MS로 HO를 요청하는 것으로 도시하였으나, 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)가 MS로 HO를 요청할 수도 있다.Once the MVCN is created and registered, the MBS requests the HO from the MS. In this case, the requested HO is to allow the MS, which is currently provided through the VCN, to receive the service from the newly created MVCN. In the above description, the MBS directly requests the HO to the MS. However, the DBS (DBS11, DBS12, DBS13) of the first cluster may request the HO to the MS.

MS 는 HO 요청을 수신하면 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)와 정보 교환을 통해 HO를 수행한다. 그리고 HO 가 완료되면, MBS는 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)로부터 HO 결과를 수신하고, MS는 MVCN을 통해 서비스를 제공받게 된다. 그리고 MS가 고속으로 이동함에 따라 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)는 MBS로 MVCN 업데이트를 요청한다. 이때, 제1 클러스터의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)는 MBS로 MS 정보 리포트를 전송할 수 있다.Upon receiving the HO request, the MS performs HO through information exchange with the DBSs (DBS11, DBS12, DBS13) of the first cluster. When the HO is completed, the MBS receives the HO result from the DBS (DBS11, DBS12, DBS13) of the first cluster, and the MS receives the service through the MVCN. As the MS moves at a high speed, the DBSs (DBS11, DBS12, and DBS13) of the first cluster request MVCN update to the MBS. At this time, the DBSs (DBS11, DBS12, DBS13) of the first cluster can transmit the MS information report to the MBS.

MVCN 업데이트 요청을 수신한 MBS는 MS 정보 리포트로부터 MS의 위치와 이동 속도 및 이동 방향을 분석하여 MVCN을 업데이트하게 되며, 도6 에서는 먼저 제1 VCN의 DBS(DBS11)가 MVCN의 클러스터에서 제거되며, 제2 VCN의 DBS(DBS21)가 MVCN의 클러스터로 추가되었다. 이후 다시 MVCN 업데이트 요청이 수신됨에 따라 제2 VCN의 DBS(DBS22)가 MVCN의 클러스터로 추가된다. 즉 MS의 이동에 따라 MVCN은 VCN의 구분에 상관없이 DBS를 추가하거나 제거하여 업데이트 될 수 있다.The MBS receiving the MVCN update request updates the MVCN by analyzing the MS position, the moving speed and the moving direction from the MS information report. In FIG. 6, the DBS (DBS11) of the first VCN is first removed from the cluster of the MVCN, DBS (DBS21) of the second VCN is added as a cluster of MVCN. Thereafter, as the MVCN update request is received again, the DBS (DBS 22) of the second VCN is added to the cluster of the MVCN. That is, the MVCN can be updated by adding or removing the DBS regardless of the VCN classification according to the movement of the MS.

이후 MS가 저속으로 이동하게 되면, MS 또는 DBS가 MBS로 MS 정보 리포트를 전송하고, MBS는 MS 정보 리포트에 응답하여 MVCN에서 서비스를 제공받는 MS가 현재 위치의 VCN(여기서는 제2 VCN)으로부터 서비스를 제공받을 수 있도록 HO를 요청한다. HO 요청을 수신한 MS는 제2 VCN의 DBS(DBS21, DBS22)와 HO를 수행하고, 제2 VCN의 DBS(DBS21, DBS22)는 HO 결과를 MBS로 통지함과 더불어 MS로 VCN 서비스를 제공한다.If the MS moves to a lower speed, the MS or the DBS transmits an MS information report to the MBS, and the MBS responds to the MS information report so that the MS receiving the service from the MVCN receives the service To request the HO to be provided. The MS receiving the HO request performs the DBS (DBS21, DBS22) and HO of the second VCN, the DBS (DBS21, DBS22) of the second VCN notifies the MBS of the HO result and provides the VCN service to the MS .

MS가 VCN 서비스를 제공받게 됨에 따라 MBS는 생성한 MVCN을 소멸할 것을 현재 MVCN에 포함된 DBS(DBS12, DBS13, DBS21, DBS22)로 통지한다.As the MS receives the VCN service, the MBS notifies the DBSs (DBS12, DBS13, DBS21, DBS22) included in the current MVCN that the generated MVCN will be destroyed.

도8 은 도7 의 MVCN 운용 방법에 대한 MBS의 동작을 나타낸다.8 shows the operation of the MBS for the MVCN operating method of FIG.

도8 의 MBS는 우선 저속으로 이동하는 MS에 대해, 제1 VCN의 DBS(DBS11, DBS12, DBS13)를 제어하여 MS로 VCN 서비스를 제공한다(S10). 그리고 MS 정보 리포트를 수신하여 MS가 고속으로 이동하는지를 판별한다(S20). 만일 MS가 저속으로 이동하는 것으로 판별되면, 그대로 제1 VCN을 통해 서비스를 제공한다(S10). 그러나 MS가 고속으로 이동하는 것으로 판별되면, MBS는 MVCN에 포함될 DBS들을 결정하고, 결정된 DBS들로 MVCN 서비스를 수행할 것을 요청하여 MVCN을 생성한다(S30). 이때 MBS는 MVCN에 포함되는 DBS들과 MVCN 주변 기 설정된 거리내의 DBS들이 모든 자원을 MVCN을 위해서 사용하도록 하는 것이 아니라 VCN을 위한 자원을 남겨두도록 제어한다. 그리고 MVCN이 생성되면, MS 및 DBS로 VCN에서 MVCN 서비스로의 HO를 수행할 것을 요청한다(S40). MVCN으로의 HO 가 수행되면, MS에 대해 MVCN을 통해 서비스를 제공한다(S50).The MBS of FIG. 8 first controls the DBS (DBS11, DBS12, DBS13) of the first VCN to the MS moving at a low speed, and provides VCN service to the MS (S10). Then, the MS information report is received and it is determined whether the MS moves at a high speed (S20). If it is determined that the MS is moving at a low speed, the service is directly provided through the first VCN (S10). However, if it is determined that the MS is moving at a high speed, the MBS determines the DBS to be included in the MVCN, and requests the determined DBS to perform the MVCN service to generate the MVCN (S30). In this case, the MBS controls the DBSs included in the MVCN and the DBSs within the predetermined distance around the MVCN not to use all the resources for the MVCN but to leave resources for the VCN. When the MVCN is generated, the MS and the DBS are requested to perform HO from the VCN to the MVCN service (S40). When the HO to the MVCN is performed, a service is provided to the MS through the MVCN (S50).

그리고 MS가 고속 이동 상태를 유지하고 있는지를 MS 정보 리포트를 수신하여 판별한다(S60). MS가 고속 이동을 유지하고 있으면, MBS는 MVCN에 대한 업데이트 요청이 수신되는지 판별한다(S70). MVCN에 대한 업데이트가 수신되면, MVCN을 업데이트 요청을 DBS로 전송하고(S80), MVCN을 통해 서비스를 제공한다(S50). MVCN 업데이트시에도 MBS는 MVCN에 포함되는 DBS들과 MVCN 주변 기 설정된 거리내의 DBS들이 VCN을 위한 자원을 남겨두도록 제어한다. 만일 MVCN에 대한 업데이트가 수신되지 않으면, MVCN 업데이트 없이 그대로 MVCN을 통한 서비스를 제공한다(S50).The MS information report is received and discriminated whether the MS is in the fast moving state (S60). If the MS is maintaining a high-speed movement, the MBS determines whether an update request for the MVCN is received (S70). When an update to the MVCN is received, the MVCN transmits an update request to the DBS (S80), and provides the service through the MVCN (S50). Even when updating the MVCN, the MBS controls the DBSs included in the MVCN and DBSs within the predetermined distance around the MVCN to leave resources for the VCN. If an update to the MVCN is not received, the service through the MVCN is directly provided without updating the MVCN (S50).

그에 반해 MS가 다시 저속으로 이동하는 것으로 판별되면, MBS는 MS로 VNC 서비스를 제공받기 위한 HO를 수행할 것을 요청한다(S90). 그리고 VCN로의 HO가 수행되면, MVCN을 소멸하기 위해 DBS를 제어한다(S100). MVCN이 소멸되면, MBS는 DBS들이 VCNVCN을 위한 서비스를 위해 모든 자원을 사용할 수 있도록 제어하여 전체적으로 시스템의 효율성을 높인다.On the other hand, if it is determined that the MS moves again at a low speed, the MBS requests the MS to perform HO to receive the VNC service (S90). When the HO to the VCN is performed, the DBS is controlled to extinguish the MVCN (S100). When the MVCN expires, the MBS controls the DBS to use all the resources for the VCNVCN service, thereby increasing the overall efficiency of the system.

도9 는 본 발명의 일실시예에 따른 MVCN을 위한 DBS의 자원 활용 방법을 나타낸다.9 illustrates a resource utilization method of a DBS for an MVCN according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 VCN뿐만 아니라 MVCN을 지원하므로, 복수개의 DBS 각각의 상태는 VCN을 지원하는 경우와 MVCN을 지원하는 경우로 구분할 수 있다. 또한 MVCN을 지원하는 경우에도 다시 2가지의 상태로 구분할 수 있다.Since the mobile communication system according to the present invention supports not only VCN but also MVCN, the states of a plurality of DBSs can be divided into a case of supporting VCN and a case of supporting MVCN. Also, if MVCN is supported, it can be divided into two states again.

도9 에서 원형 영역은 VNC을 나타내며, 점선으로 표시된 타원 영역이 MVCN을 나타낸다. 그리고 VNC에서 파란색으로 표시된 VCN은 MVCN과 중첩되지 않는 VCN을 나타내고, 붉은 색으로 표시된 VCN은 MVCN과 중첩된 VCN을 나타낸다.In Fig. 9, the circular area represents VNC, and the ellipse area indicated by the dotted line represents MVCN. In VNC, VCN in blue indicates VCN that does not overlap with MVCN, and VCN in red indicates VCN overlapped with MVCN.

먼저 VCN 만을 지원하는 경우에는, 파란색 VCN에 포함된 DBS들로서 풀 VCN 모드(Full VCN Mode) DBS(vm)을 나타내며, MVCN과 중첩되는 영역이 없으므로 MVCN을 지원할 필요가 없다. 따라서 모든 자원을 VCN 만을 위해 사용한다.First, if only VCN is supported, DBS (Full VCN Mode) DBS (vm) is indicated as DBS included in the blue VCN. Since there is no overlapping region with MVCN, it is not necessary to support MVCN. Therefore, all resources are used only for VCN.

그리고 MVCN을 지원하는 경우에는, 먼저 MVCN에 직접 포함된 DBS들과 MVCN에는 포함되지 않지만, DBS가 포함된 VCN이 MVCN과 중첩된 영역을 갖는 DBS로 구분할 수 있다.In the case of supporting MVCN, DBSs directly included in MVCN and DBS including DBS are not included in MVCN but DBS having MVSN overlapped region can be distinguished.

MVCN에 직접 포함되된 DBS는 MVCN을 위한 자원을 현재 사용해야 하는 DBS들이므로 MVCN을 위한 자원과 더불어 VCN을 운용하기 위한 자원을 나누어서 사용하는 MVCN/VNC 모드(mvm)로 동작한다.Since the DBS directly included in the MVCN is a DBS that needs to use the resources for the MVCN, it operates in the MVCN / VNC mode (mvm) using the resources for operating the VCN in addition to the resources for the MVCN.

그러나 직접 MVCN에 포함되지는 않았으나, 자신이 포함된 VCN이 MVCN과 중첩되는 영역이 있는 DBS은, 이후 MVCN에 포함될 가능성이 있는 DBS들이다. 이러한 DBS은 MVCN을 위해 우선적으로 자원을 할당하고 남는 자원을 VCN으로 운용하도록 부분 VCN 모드(Partial VCN Mode)(pvm)로 동작한다. 즉 추후 MVCN에 포함되더라고 즉각적으로 MS에 대한 서비스를 제공할 수 있도록 자원을 예약한다.However, a DBS that is not directly included in the MVCN but has a region where the VCN that contains it overlaps with the MVCN is a DBS that may be included in the MVCN afterwards. The DBS operates as a partial VCN mode (pvm) to allocate resources for MVCN and to operate the remaining resources as VCN. That is, the resources are reserved so that they can immediately provide services to the MS even after they are included in the MVCN.

상기에서는 VCN과 MVCN의 영역의 중첩 여부에 따라 DBS들의 상태가 변환되는 것으로 설명하였으나, DBS들의 상태는 MVCN과의 거리에 따라 변화될 수도 있다. 즉 DBS가 MVCN 내에 포함되는지, MVCN으로부터 기설정된 거리 내에 있는지 여부에 따라 DBS의 상태를 가변할 수 있다.In the above description, the states of the DBSs are transformed according to the overlap of the VCN and the MVCN. However, the states of the DBSs may be changed according to the distance from the MVCN. That is, the state of the DBS can be varied depending on whether the DBS is included in the MVCN or within a predetermined distance from the MVCN.

그리고 (b)에 도시된 바와 같이, 각 DBS의 상태(vm, mvm, pvm)는 MVCN의 생성, 업데이트, 소멸에 따라 변경될 수 있다.As shown in (b), the state (vm, mvm, pvm) of each DBS can be changed according to the generation, update, and disappearance of the MVCN.

도10 은 MS 의 이동에 따른 DBS들의 상태를 관리하는 방법을 나타낸다.FIG. 10 shows a method of managing the state of DBS according to the movement of the MS.

도10 에서 (a)는 MVCN의 업데이트에 따라 주변 VCN에 포함된 DBS 들의 상태 변화를 나타내며, (a)에 도시된 MVCN의 업데이트에 따라 (b)는 MBS에서 각 VCN 별로 DBS의 상태를 변경하기 위한 명령을 전송하는 과정을 나타낸다.10A shows a state change of the DBS included in the neighboring VCN according to the update of the MVCN, and FIG. 10B shows a state in which the state of the DBS is changed for each VCN in the MBS according to the update of the MVCN shown in FIG. And a command for transmitting the command.

도10 에서는 복수개의 DBS들과 MVCN 과의 거리에 따라 DBS의 상태를 변경하는 것으로 가정하여 설명한다.In FIG. 10, it is assumed that the state of the DBS is changed according to the distance between the plurality of DBSs and the MVCN.

각각 서로 다른 색상(노란색, 녹색, 파란색, 보라색, 남색)으로 구분되어 표시된 5개의 VCN 중 남색으로 표시된 VCN의 경우에는 MVCN1 및 MVCN2 모두와 중첩되는 영역이 존재하지 않으며, MVCN의 이동 방향과 무관한 위치에서 상대적으로 먼 거리에 배치되어 있으므로, DBS들의 상태가 풀 VCN 모드(vm)로 유지된다.Of the five VCNs marked with different colors (yellow, green, blue, purple, and indigo), in the case of VCN marked with indices, there is no overlapping region with both MVCN1 and MVCN2, , The state of the DBSs is maintained in the full VCN mode (vm).

녹색 VCN의 경우에는 DBS들이 MVCN1과는 먼거리에 배치되어 있으나, MVCN2와는 상대적으로 가까운 거리에 배치되어 있다. 따라서 녹색의 VCN에 포함된 DBS들은 풀 VCN 모드(vm)에서 부분 VCN 모드(pvm)으로 상태가 변화된다.In the case of the green VCN, the DBSs are arranged at a distance from the MVCN1, but are disposed at a relatively short distance from the MVCN2. Therefore, the DBSs included in the green VCN are changed from the full VCN mode (vm) to the partial VCN mode (pvm).

파란색으로 표시된 VCN의 DBS들은 MVCN1 과는 먼 거리에 배치되어 있으나, MVCN2 와는 1개의 DBS가 직접 포함되며, 다른 1개의 DBS는 가까운 거리에 배치된다. 따라서 1개의 DBS들은 풀 VCN 모드(vm)에서 부분 VCN 모드(pvm)로 변환되고, 나머지 1개의 DBS는 MVCN2에 직접 포함됨에 따라 풀 VCN 모드(vm)에서 부분 MVCN/VCN 모드(mvm)로 변환된다.The DBSs of the VCNs indicated in blue are arranged at a distance from MVCN1, but one DBS is directly included with MVCN2 and one DBS is disposed at a close distance. Therefore, one DBS is converted from full VCN mode (vm) to partial VCN mode (pvm), and the remaining one DBS is directly included in MVCN2, thereby converting from full VCN mode (vm) to partial MVCN / VCN mode (mvm) do.

보래색으로 표시된 VCN은 MVCN1에서 1개의 DBS가 직접 MVCN1에 포함되고, 다른 1개의 DBS는 MVCN1에 가까운 거리이므로 각각 MVCN/VCN 모드(mvm) 및 부분 VCN 모드(pvm) 상태이지만, MVCN2 에서는 MVCN1에서 포함되었던 DBS는 MVCN2와 가까운 거리인 상태이고, MVCN1에서 가까운 거리이었던 DBS는 MVCN2와 거리가 멀다. 그러므로 각각 부분 VCN 모드(pvm)와 풀 VCN 모드(vm)로 변경되었다.VCNs indicated in gray color are MVCN / VCN mode (mvm) and partial VCN mode (pvm) states, respectively, since one DBS in MVCN1 is directly included in MVCN1 and the other DBS is a distance close to MVCN1. In MVCN1, The included DBS is close to MVCN2, and the DBS which is close to MVCN1 is far from MVCN2. Therefore, the partial VCN mode (pvm) and the full VCN mode (vm) were changed, respectively.

한편 노란색으로 표시된 VCN은 MVCN1에 포함된 2개의 DBS와 MVCN1과 가까운 1개의 DBS가 있으므로, 각각 MVCN/VCN 모드(mvm) 및 부분 VCN 모드(pvm) 상태이다. 그러나 MVCN2에서는 MVCN1에 포함되었던 2개의 DBS 중 하나의 DBS만이 MVCN2에 포함됨에 따라 1개의 DBS는 MVCN/VCN 모드(mvm)를 유지하고, 다른 1개의 DBS는 MVCN/VCN 모드(mvm)에서 부분 VCN 모드(pvm)로 변환된다. 그리고 MVCN1에서 부분 VCN 모드(pvm) 상태인 DBS는 MVCN2에서도 부분 VCN 모드(pvm) 상태를 유지한다.VCN in yellow is MVCN / VCN mode (mvm) and partial VCN mode (pvm), respectively, since there are two DBSs included in MVCN1 and one DBS close to MVCN1. In MVCN2, however, only one DBS of two DBSs included in MVCN1 is included in MVCN2, one DBS maintains MVCN / VCN mode (mvm), and the other DBS maintains partial VCN in MVCN / VCN mode (mvm) Mode (pvm). In MVCN1, DBS in partial VCN mode (pvm) maintains partial VCN mode (pvm) state in MVCN2.

도10 에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 MBS가 VCN에 포함된 DBS들의 상태를 관리함으로서 각 VCN은 스케쥴링(scheduling)의 독립성을 확보할 수 있다. 즉 각각의 VCN은 MBS의 제어에 따라 MVCN을 위한 자원을 미리 예약하고, 나머지 자원은 VCN을 위해 자유롭게 내부적으로 조절하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 10, in the mobile communication system according to the present invention, the MBS manages the states of DBSs included in the VCN, so that each VCN can secure the independence of scheduling. That is, each VCN can reserve resources for MVCN according to the MBS control, and the remaining resources can be freely and internally adjusted for VCN.

도11 은 VCN 및 MVCN을 위한 DBS의 자원 할당 방법의 일예를 나타낸다.11 shows an example of a DBS resource allocation method for VCN and MVCN.

MVCN/VCN 모드(mvm), 부분 VCN 모드(pvm) 상태의 DBS들은 도11 에 도시된 바와 같이, 시분할 다중화 방식(TDM)(a), 주파수 분할 다중화 방식(FDM)(b) 및 직교 주파수 분할 다중화 방식(OFDM)(c) 등의 기법을 이용하여 VCN과 MVCN 에 자원을 서로 다르게 할당할 수 있다.The DBSs in the MVCN / VCN mode (mvm) and the partial VCN mode (pvm) are divided into a time division multiplexing (TDM) a, a frequency division multiplexing (FDM) Multiplexing scheme (OFDM) (c), it is possible to assign different resources to VCN and MVCN.

결과적으로 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 분산 소형 기지국을 활용하여 VCN과 더불어 다이버시티 모드로 서비스를 제공하는 MVCN을 생성하고, 저속으로 이동하는 MS에는 VCN으로 서비스를 제공하고, 고속으로 이동하는 MS에 대해서는 MVCN을 이용하여 서비스를 제공함에 따라 저속 및 고속으로 이동하는 MS 모두에 대해 양질의 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다.
As a result, the mobile communication system according to the present invention generates an MVCN that provides a service in a diversity mode together with a VCN by utilizing a distributed small base station, provides a VCN service to an MS moving at a low speed, Can provide a high quality mobile communication service for both MSs moving at low speed and high speed by providing service using MVCN.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (23)

적어도 하나의 이동 통신 단말기(MS);
분산 배치되어 기설정되는 고정 영역내의 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하는 가상 셀 네트워크(VCN)를 형성하는 복수개의 분산 소형 기지국(DBS); 및
상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기의 위치 및 이동 속도를 판별하고 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기의 이동 속도가 기설정된 속도 이상이면, 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 일부 분산 소형 기지국이 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도에 대응하는 형태의 모바일 가상 셀 네트워크(MVCN)를 구성하도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국를 제어하고, 상기 이동 통신 단말기의 이동에 따라 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 이동가능 하도록 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 상기 분산 소형 기지국을 추가 및 제외하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 업데이트하는 적어도 하나의 매크로 기지국(MBS);을 포함하는 이동 통신 시스템.
At least one mobile communication terminal (MS);
A plurality of distributed small base stations (DBS) forming a virtual cell network (VCN) for providing a mobile communication service to the mobile communication terminal in a fixed area which is distributed and set in advance; And
If the position and the movement speed of the at least one mobile communication terminal is determined and the movement speed of the at least one mobile communication terminal is greater than or equal to a preset speed, some distributed small base stations of the plurality of distributed small base stations are moved by the mobile communication terminal. Controlling the plurality of distributed small base stations to form a mobile virtual cell network (MVCN) of a type corresponding to a speed, and configuring the mobile virtual cell network to move the mobile virtual cell network according to the movement of the mobile communication terminal. And at least one macro base station (MBS) for updating the mobile virtual cell network by adding and excluding the distributed small base station.
제1 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국은
상기 모바일 가상 셀 네트워크에서 협력적 다이버시티(Cooperative diversity)를 이용하여 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
The method of claim 1, wherein the plurality of distributed small base stations
Wherein the mobile communication system provides the mobile communication service to the at least one mobile communication terminal using cooperative diversity in the mobile virtual cell network.
제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기 또는 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 적어도 하나로부터 상기 이동 통신 단말의 위치, 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보가 포함된 MS 정보 리포트를 수신하고, 수신된 MS 정보 리포트를 분석하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
2. The method of claim 1, wherein each of the at least one macro base station
Receives an MS information report including information on a location, a moving speed and a moving direction of the mobile communication terminal from at least one of the at least one mobile communication terminal or the plurality of distributed small base stations, analyzes the received MS information report And determines the plurality of distributed small base stations to be included in the mobile virtual cell network.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 MS 정보 리포터에서 분석된 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 미만이면, 상기 이동 통신 단말기의 위치에 대응하는 상기 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하고,
상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 이상이면, 상기 이동 통신 단말기의 위치를 중심으로 상기 이동 속도에 대응하는 크기로 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하고, 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 단말기로 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
4. The apparatus of claim 3, wherein each of the at least one macro base station
When the moving speed of the mobile communication terminal analyzed by the MS information reporter is less than the reference speed, the mobile communication service may be provided to the mobile communication terminal through the virtual cell network corresponding to the location of the mobile communication terminal. To control the plurality of distributed small base stations,
And configuring the mobile virtual cell network with a size corresponding to the moving speed around the position of the mobile communication terminal when the moving speed of the mobile communication terminal is equal to or greater than the reference speed, And controls the plurality of distributed small base stations to provide the mobile communication service to the mobile terminal.
제4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 복수개의 분산 소형 기지국(b1, b2, b3, ..., bn)의 집합을 Stot = {b1, b2, b3, ..., bn}을 표현할 때,
상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 수학식
Figure pat00011

(여기서
Figure pat00012
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고 thi 는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00013
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)
에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
5. The method of claim 4, wherein each of the at least one macro base station
To express a set of the plurality of distributed small base station (b 1, b 2, b 3, ..., b n) S tot = {b 1, b 2, b 3, ..., b n},
The distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network is expressed by Equation
Figure pat00011

(here
Figure pat00012
Denotes the set of DBSs of MVCN for MS i , MS i , v i denotes the speed of MS i , and d i, k denotes the distance from MS i to DBS k , the kth DBS. And th i is the set of DBS of MVCN for MS i
Figure pat00013
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)
Of the mobile communication system.
제4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 이동 통신 단말기의 이동 방향을 추가로 고려하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크의 크기 및 형태를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
5. The method of claim 4, wherein each of the at least one macro base station
Wherein the size and the shape of the mobile virtual cell network are determined by further considering a movement direction of the mobile communication terminal.
제6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 복수개의 분산 소형 기지국(b1, b2, b3, ..., bn)의 집합을 Stot = {b1, b2, b3, ..., bn}을 표현할 때,
상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 수학식
Figure pat00014

(여기서
Figure pat00015
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고,
Figure pat00016
는 MSi 의 이동 방향 벡터를 나타내며,
Figure pat00017
는 MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 방향 벡터를, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고
Figure pat00018
는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00019
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)
에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
7. The apparatus of claim 6, wherein each of the at least one macro base station
To express a set of the plurality of distributed small base station (b 1, b 2, b 3, ..., b n) S tot = {b 1, b 2, b 3, ..., b n},
The distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network is expressed by Equation
Figure pat00014

(here
Figure pat00015
Represents the set of DBSs of the MVCN for MS i , which is the i-th MS,
Figure pat00016
Denotes a moving direction vector of MS i ,
Figure pat00017
Is the direction vector from MS i to DBS k , the kth DBS, v i is the velocity of MS i , and d i, k is the distance from MS i to DBS k . And
Figure pat00018
A set of MVCN DBS for MS i
Figure pat00019
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)
Of the mobile communication system.
제4 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국은 상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크 양쪽으로 자원을 분배하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크에 대해 동시에 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the distributed small base station constituting the mobile virtual cell network among the plurality of distributed small base stations distributes resources to both the mobile virtual cell network and the virtual cell network, And the mobile communication service can be provided to the network at the same time.
제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 모바일 가상 셀 네트워크로부터 기설정된 거리 내에 배치된 상기 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위한 자원을 예약하고, 나머지 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
9. The apparatus of claim 8, wherein each of the at least one macro base station
Wherein the distributed small base station located within a predetermined distance from the mobile virtual cell network reserves resources for the mobile virtual cell network and uses remaining resources for the virtual cell network.
제9 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국 각각은
시분할 다중화 방식(TDM), 주파수 분할 다중화 방식(FDM) 및 직교 주파수 분할 다중화 방식(OFDM) 중 하나의 방식을 이용하여 상기 자원을 분배하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
10. The method of claim 9, wherein each of the plurality of distributed small-
Wherein the resource is distributed using one of a time division multiplexing (TDM) scheme, a frequency division multiplexing scheme (FDM) scheme, and an orthogonal frequency division multiplexing scheme (OFDM scheme).
제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 기준 속도 이상으로 이동하는 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 미만으로 다시 느려지면, 생성된 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 소멸되도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
9. The apparatus of claim 8, wherein each of the at least one macro base station
And controls the plurality of distributed small base stations so that the generated mobile virtual cell network disappears when the moving speed of the mobile communication terminal moving at least the reference speed is slowed below the reference speed again. .
제11 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국 각각은
상기 모바일 가상 셀 네트워크가 소멸되면, 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위해 분배한 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 활용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
12. The method of claim 11, wherein each of the plurality of distributed small-
Wherein when the mobile virtual cell network disappears, resources distributed by the distributed small base station constituting the mobile virtual cell network for the mobile virtual cell network are utilized for the virtual cell network.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각은
상기 적어도 하나의 이동 통신 단말로 직접 상기 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
4. The apparatus of claim 3, wherein each of the at least one macro base station
Wherein the at least one mobile communication terminal is capable of providing the mobile communication service directly to the at least one mobile communication terminal.
적어도 하나의 이동 통신 단말기, 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하기 위해 분산 배치되는 복수개의 분산 소형 기지국 및 적어도 하나의 매크로 기지국을 구비하는 이동 통신 시스템의 이동 통신 서비스 제공 방법에 있어서,
상기 매크로 기지국이 기설정된 기준 속도 미만으로 저속 이동하는 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기에 대해 상기 복수개의 분산 소형 기지국(DBS)이 고정된 영역에 대해 가상 셀 네트워크(VCN)를 형성하여 상기 이동 통신 단말기로 이동 통신 서비스를 제공하도록 제어하는 단계;
상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기 또는 상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 적어도 하나로부터 상기 이동 통신 단말의 위치, 이동 속도 및 이동 방향에 대한 정보가 포함된 MS 정보 리포트를 수신하는 단계; 및
상기 MS 정보 리포트를 분석하여 상기 적어도 하나의 이동 통신 단말기가 상기 기준 속도 이상으로 고속 이동하면, 상기 이동 통신 단말기의 위치를 중심으로 상기 이동 속도에 대응하는 크기로 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하고, 상기 이동 통신 단말기가 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 통해 상기 이동 통신 서비스를 제공받을 수 있도록 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계;를 포함하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
A method for providing a mobile communication service in a mobile communication system having at least one mobile communication terminal, a plurality of distributed small base stations distributed to provide mobile communication services to the mobile communication terminal, and at least one macro base station,
The macro base station forms a virtual cell network (VCN) with respect to the fixed area of the plurality of distributed small base stations (DBS) for the at least one mobile communication terminal moving at a low speed lower than a predetermined reference speed, To provide a mobile communication service;
Receiving an MS information report including information on a location, a moving speed, and a moving direction of the mobile communication terminal from at least one of the at least one mobile communication terminal or the plurality of distributed small base stations; And
Analyzing the MS information report and when the at least one mobile communication terminal moves at a high speed beyond the reference speed, constructing the mobile virtual cell network with a size corresponding to the movement speed around the position of the mobile communication terminal, And controlling the plurality of distributed small base stations so that the mobile communication terminal can receive the mobile communication service through the mobile virtual cell network.
제14 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계는
상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 이동 속도에 대응하는 크기의 상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 결정하는 단계; 및
상기 이동 통신 단말기의 이동에 따라 상기 모바일 가상 셀 네트워크가 이동가능하도록 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 상기 분산 소형 기지국을 추가 및 제외하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
15. The method of claim 14, wherein controlling the plurality of distributed small base stations
Determining a distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network of a size corresponding to the moving speed among the plurality of distributed small base stations; And
And adding and excluding the distributed small base station configuring the mobile virtual cell network so that the mobile virtual cell network is movable according to the movement of the mobile communication terminal.
제15 항에 있어서, 상기 분산 소형 기지국을 결정하는 단계는
상기 복수개의 분산 소형 기지국(b1, b2, b3, ..., bn)의 집합을 Stot = {b1, b2, b3, ..., bn}을 표현할 때,
상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 수학식
Figure pat00020

(여기서
Figure pat00021
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고 thi 는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00022
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)
에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
16. The method of claim 15, wherein determining the distributed small base station
To express a set of the plurality of distributed small base station (b 1, b 2, b 3, ..., b n) S tot = {b 1, b 2, b 3, ..., b n},
The distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network is expressed by Equation
Figure pat00020

(here
Figure pat00021
Denotes the set of DBSs of MVCN for MS i , MS i , v i denotes the speed of MS i , and d i, k denotes the distance from MS i to DBS k , the kth DBS. And th i is the set of DBS of MVCN for MS i
Figure pat00022
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)
Of the mobile communication service.
제15 항에 있어서, 상기 분산 소형 기지국을 결정하는 단계는
상기 이동 통신 단말기의 이동 속도뿐만 아니라 이동 방향을 함께 고려하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크의 크기 및 형태를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
16. The method of claim 15, wherein determining the distributed small base station
Wherein a size and a shape of the mobile virtual cell network are determined by taking into consideration not only the moving speed of the mobile communication terminal but also the moving direction.
제17 항에 있어서, 상기 분산 소형 기지국을 결정하는 단계는
상기 복수개의 분산 소형 기지국(b1, b2, b3, ..., bn)의 집합을 Stot = {b1, b2, b3, ..., bn}을 표현할 때,
상기 모바일 가상 셀 네트워크에 포함될 분산 소형 기지국을 수학식
Figure pat00023

(여기서
Figure pat00024
는 i번째 MS인 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합을 나타내고,
Figure pat00025
는 MSi 의 이동 방향 벡터를 나타내며,
Figure pat00026
는 MSi 로부터 k번째 DBS인 DBSk 까지의 방향 벡터를, vi 는 MSi 의 속도를 나타내고, di,k는MSi 로부터 DBSk 까지의 거리를 나타낸다. 그리고
Figure pat00027
는 MSi를 위한 MVCN의 DBS의 집합
Figure pat00028
의 문턱값을 나타낸다. c는 이동 통신 시스템의 MBS에 기설정되는 상수이다.)
에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
18. The method of claim 17, wherein determining the distributed small base station
To express a set of the plurality of distributed small base station (b 1, b 2, b 3, ..., b n) S tot = {b 1, b 2, b 3, ..., b n},
The distributed small base station to be included in the mobile virtual cell network is expressed by Equation
Figure pat00023

(here
Figure pat00024
Represents the set of DBSs of the MVCN for MS i , which is the i-th MS,
Figure pat00025
Denotes a moving direction vector of MS i ,
Figure pat00026
Is the direction vector from MS i to DBS k , the kth DBS, v i is the velocity of MS i , and d i, k is the distance from MS i to DBS k . And
Figure pat00027
A set of MVCN DBS for MS i
Figure pat00028
Lt; / RTI > and c is a constant preset in the MBS of the mobile communication system.)
Of the mobile communication service.
제15 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계는
상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국이 상기 복수개의 분산 소형 기지국을상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크 양쪽으로 자원을 분배하여 상기 모바일 가상 셀 네트워크와 상기 가상 셀 네트워크에 대해 동시에 상기 이동 통신 서비스를 제공 할 수 있도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
16. The method of claim 15, wherein controlling the plurality of distributed small-
And a distributed small base station configuring the mobile virtual cell network among the plurality of distributed small base stations distributes the resources to both the mobile virtual cell network and the virtual cell network, And controlling the mobile communication service to provide the mobile communication service to the cell network at the same time.
제19 항에 있어서, 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하는 단계는
상기 복수개의 분산 소형 기지국 중 상기 모바일 가상 셀 네트워크로부터 기설정된 거리 내에 배치된 상기 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위한 자원을 예약하고, 나머지 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 사용하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
20. The method of claim 19, wherein controlling the plurality of distributed small base stations comprises:
Controlling the distributed small base station located within a predetermined distance from the mobile virtual cell network among the plurality of distributed small base stations to reserve resources for the mobile virtual cell network and use remaining resources for the virtual cell network The method of claim 1, further comprising:
제19 항에 있어서, 상기 이동 통신 서비스 제공 방법은
상기 적어도 하나의 매크로 기지국 각각이 상기 기준 속도 이상으로 이동하는 상기 이동 통신 단말기의 이동 속도가 상기 기준 속도 미만으로 다시 느려지면, 상기 복수개의 분산 소형 기지국을 제어하여 생성된 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 소멸하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 서비스 제공 방법.
The method of claim 19, wherein the mobile communication service providing method comprises:
When the moving speed of the mobile communication terminal, in which each of the at least one macro base station moves above the reference speed, is slowed again below the reference speed, the mobile virtual cell network generated by controlling the plurality of distributed small- The method comprising the steps of: receiving a service request from a mobile communication service provider;
제21 항에 있어서, 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 소멸하는 단계는
상기 모바일 가상 셀 네트워크를 구성하는 분산 소형 기지국이 상기 모바일 가상 셀 네트워크를 위해 분배한 자원을 상기 가상 셀 네트워크를 위해 활용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 서비스 제공 방법.
22. The method of claim 21, wherein destroying the mobile virtual cell network comprises:
Wherein the distributed small base station constituting the mobile virtual cell network uses resources allocated for the mobile virtual cell network for the virtual cell network.
제14 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 따른, 상기 통신 서비스 제공 방법을 구현하기 위한 프로그램 명령어가 기록된 기록 매체.23. A recording medium on which program instructions for implementing the communication service providing method according to any one of claims 14 to 22 are recorded.
KR1020120101717A 2012-07-03 2012-09-13 Mobile Communication System for utilizing distributed small Base Station in High Speed Mobile Environment and Method for Providing Mobile Communication Service KR101406355B1 (en)

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