KR20190112402A

KR20190112402A - 무선 통신 시스템에서 채널 선택을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190112402A
Application number: KR1020180034349A
Authority: KR
Inventors: 김명유
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-10-07
Also published as: WO2019190099A1; US11903009B2; US20210014870A1

Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 동작 방법에 관한 것으로서, 정보 제공 서버로부터 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 사용 가능한 주파수 대역 내 복수의 주파수들 각각에서의 채널 품질을 측정하는 과정과, 상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 기초하여 운영 주파수(operation frequency)를 결정하는 과정을 포함하는 방법이 제공된다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 선택을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR SELECTING A CHANNEL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 채널 선택을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

미국의 FCC(federal communications commission)는 2015년 4월에 3.5GHz, 즉, 3550 내지 3700MHz의 대역을 공유 주파수로 지정하고, 본 대역에서 제공하는 서비스를 CBRS(citizens broadband radio service)라 명명하였다. FCC는 2016년 4월 본 대역의 사용 권한을 3계층으로 구분하였다. 상기 3계층 중 제1 계층 은 군사 용도(incumbent access)로서 군사용 레이더, 인공위성이며, 제2 계층은 우선권을 획득한 민간 용도(priority access)로 경매를 통해 접속권한 부여된 자이고, 제3 계층은 일반 민간 용도(general access)로서 FCC 승인 디바이스는 모두 접속 비용없이 사용 가능하다. 이 중 2016년 CBRS 동맹(alliance)가 창립되어 본 CBRS 내에 LTE(long term evolution) 기반 솔루션의 빠른 상용화를 추진 중에 있다. 본 개시는 CBRS 대역에서 LTE 를 비롯한 셀룰러 통신을 효과적인 운용하기 위한 방안에 대한 것이다.

CBRS 대역은 미국의 3.5GHz 공유대역(shared spectrum)의 주파수이며, 주파수 대역의 범위는 3550MHz 에서 3700MHz까지이다. 제1 계층의 사용자에 대하여 우선 순위로 제어하는 기술, 제1 계층 외 제2 계층의 사용자의 접속을 보장하는 기술과 제3 계층의 접속 기술이 논의 중이다.

CBRS 대역에서 사용하고자 하는 LTE 기술은 OFDMA(orthogonal frequency division multipleaccess)를 사용하며, 다중 셀의 주파수 운용에서는 주파수 재사용 계수 1을 사용하고 있다. 다중 셀 환경에서 셀 내 다중 사용자 간 간섭이 존재하게 되고 그에 따라 셀 영역에 따라 통화품질이나 수신율이 변동 된다. 그러나, CBRS 대역에서 사용가능한 주파수 대역은 150MHz이며, 이 주파수를 다중 셀간 간섭 없이 사용 가능하지만 이를 활용하는 방안이 없다. 또한, 다중 셀간 간섭없이 여러 채널을 기지국간 분산적으로 운용하다 보면, 기지국이 이웃 셀 검색을 용이하지 수행하지 못해 LTE를 비롯한 셀룰러 통신의 장점인 이동성에 제약을 받을 수 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 채널을 효과적으로 선택하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 다중 채널을 운용함에 있어서 다중 셀 간 간섭없이 높은 처리량(through put)으로 통신을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 다중 셀에 의하여 다중 채널이 운용되더라도 주파수를 이웃 셀의 주파수 사용 상황에 따라 변경하여 핸드오버를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 동작 방법은, 정보 제공 서버로부터 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 사용 가능한 주파수 대역 내 복수의 주파수들 각각에서의 채널 품질을 측정하는 과정과, 상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 기초하여 운영 주파수(operation frequency)를 결정하는 과정을 포함한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 관리 서버의 동작 방법은, 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 정보를 수신하는 과정과, 상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 정보를 수신하는 과정과, 상기 제1 정보에 기초하여 제1 이웃 셀 리스트를 생성하는 과정과, 제1 기지국으로 상기 제1 이웃 셀 리스트를 송신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 제1 기지국 장치는, 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 정보 제공 서버로부터 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 수신하고, 상기 사용 가능한 주파수 대역 내 복수의 주파수들 각각의 채널 품질을 측정하며, 상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 기초하여 운영 주파수를 결정하도록 구성된다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 관리 서버 장치는, 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 정보를 수신하고, 상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 정보를 수신하며, 상기 제1 정보에 기초하여 제1 이웃 셀 리스트를 생성하고, 제1 기지국으로 상기 제1 이웃 셀 리스트를 송신하도록 구성된다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법 및 장치는, 무선 통신 시스템에서 기지국이 채널을 효과적으로 선택할 수 있도록 한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 ESC(environmental sensing capability)와 정보 제공 서버의 동작을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 공유 대역의 운용 가능한 주파수 관리를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국과 정보 제공 서버의 동작을 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버의 구성을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국에서 최적의 채널 선택을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 FA(frequency assignment) 업데이트 이벤트 발생시 기지국과 관리 서버의 신호 교환을 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버의 흐름도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 기지국과 제2 기지국의 신호 교환을 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버와 기지국의 신호 교환을 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 운영 주파수의 설정을 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 최적의 채널 선택 및 핸드오버 지원을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 공유 대역의 다중 채널 환경에서 다중 셀의 주파수 운용에 있어 다중 셀 간 간섭없이 통신을 수행하기 위한 기술을 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 정보 제공 서버 110, 관리 서버 120, 기지국들 131, 132, 133, 단말들 141, 142, 143, 144, 145를 예시한다. 도 1은 하나의 정보 제공 서버, 하나의 관리 서버, 세 개의 기지국, 다섯 개의 단말만을 도시하나, 정보 제공 서버 110, 관리 서버 120, 기지국들 131, 132, 133, 단말들 141, 142, 143, 144, 145와 동일 또는 유사한 다른 주체가 더 포함될 수 있다.

기지국들(base stations, BSs) 131, 132, 133은 단말들 141, 142, 143, 144, 145에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국들 131, 132, 133은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국들 131, 132, 133은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', 셀(cell), 매크로 셀(macro cell), 펨토 셀(femto cell), 스몰 셀(small cell) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 기지국은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜, 예를 들어, 5G 3GPP NR(new radio), LTE (Long Term Evolution), LTE-Advanced(LTE-A), HSPA(High Speed Packet Access), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac 등에 따라서 무선 액세스를 제공할 수 있다. 편의상, 용어 '기지국' 및 '셀'은 이 특허 문서에서 원격 단말기에 대하여 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라 구성 요소를 나타내기 위해 서로 교체 가능하게(interchangeably) 사용된다

단말들(terminals) 141, 142, 143, 144, 145 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국들 131, 132, 133과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라서, 단말들 141, 142, 143, 144, 145 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말들 141, 142, 143, 144, 145 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말들 141, 142, 143, 144, 145 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(userequipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(userdevice)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

정보 제공 서버 110는 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역의 사용 가능성을 관리한다. 여기서, 주파수 대역은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템은 물론 다른 시스템에 의해서도 사용 가능한 공용(shared) 대역을 포함한다. 따라서, 다른 시스템에 의해 점유된 경우, 주파수 대역의 적어도 일부는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에 의해 사용될 수 없다. 예를 들어, 각각의 기지국들 131, 132, 133이 정보 제공 서버 110에게 주파수 대역의 사용 가능성에 대한 판단 요청을 하면, 정보 제공 서버 110는 관리하는 주파수 대역 내 사용 가능한 주파수의 대역을 결정한 뒤, 각각의 기지국들 131, 312, 133에게 사용 가능한 주파수의 대역과 관련된 정보를 송신할 수 있다. 예를 들어, 사용 가능한 주파수의 대역과 관련된 정보는 다른 시스템에 의해 사용되지 아니한 채널을 지시하는 정보로서, 비트맵, 해당 채널에 대한 인덱스, 해당 채널에 대한 주파수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역은 기지국들 131, 132, 133이 각각의 기지국들 131, 132, 133의 권한에 따라서 액세스 우선권이 다를 수 있다. 이 경우, 정보 제공 서버 110은 각각의 기지국들 131, 132, 133의 권한에 기초하여 사용 가능한 주파수의 대역을 결정한 뒤, 각각의 기지국들 131, 312, 133에게 결정된 사용 가능한 주파수의 대역과 관련된 정보를 송신할 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 정보 제공 서버 110는 각각의 기지국들 131, 312, 133에게 정보 제공 서버 110가 관리하는 소정의 주파수 대역, 예를 들어, 3550 내지 3700MHz 의 150MHz가 모두 사용 가능하다(fullyavailable)는 메시지를 송신할 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 정보 제공 서버 110는 각각의 기지국들 131, 132, 133의 사용 가능한 주파수 대역을 미리 결정한 뒤, 각각의 기지국들 131, 132, 133 이 주파수 대역의 사용 가능성에 대한 판단 요청을 하면 결정된 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 각각의 기지국들 131, 132, 133에게 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 관리 서버 120은 EMS(element management system)이라고 지칭될 수 있다. 관리 서버 120은 각각의 기지국들 131, 132 133으로부터 각각의 기지국들 131, 132 133이 수집한 주파수 할당(frequency assignment, FA) 정보를 수신하고, 각각의 기지국들 131, 132 133에게 이웃 셀(neighbor cell)의 주파수 할당(frequency assignment, FA) 정보를 송신한다. 또한, 관리 서버 120은 각각의 기지국들 131, 132 133에게 GPS(global positioning system) 등을 이용하여 파악한 위치 기반으로 가까운 거리에 있는 이웃 셀을 우선순위화하여 송신한다.

일 실시 예에 따르면, 기지국들 131, 132, 133은 CBSD(citizens broadband radio service device)라고 지칭될 수 있다. 각각의 기지국들 131, 132, 133은 자기의 FA를 정하고, 단말들 141, 142, 143, 144, 145 중 자기의 커버리지 내 있는 단말을 이용하여 특정 주파수에서 이웃 셀의 정보를 수집한다. 여기서, 이웃 셀의 정보는 이웃 셀의 검색(detection) 결과 및 검색된 이웃 셀의 품질에 대한 측정 보고(measurement report, MR)를 포함할 수 있다. 측정 보고는 RSSI 등의 품질에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 기지국들 131, 132, 133은 서로 X2 인터페이스를 통해 각자의 FA 정보를 공유할 수 있다.

도 1을 참고하여 설명한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따라 사용되는 주파수 대역은 다수의 시스템들에 의해 공유될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예들에 따라 사용되는 주파수 대역에 대한 가용성 정보를 제공하는 별도의 객체가 존재할 수 있다. 즉, 후술되는 다양한 실시 예들은 다수의 시스템들에 의해 공유 가능하며, 가용성 정보를 제공하는 별도의 객체가 존재하는 주파수 대역에 대하여 실시될 수 있다. 이러한 특성을 가진 주파수 대역의 일 예로, 미국의 CBRS(citizens broadband radio service)의 주파수 대역이 사용될 수 있다. CBRS에 대한 구체적인 설명은 이하 도 2와 같다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 ESC(Environmental sensing capability)와 정보 제공 서버의 동작을 도시한다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 도 1의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역을 CBRS 대역이라고 지칭될 수 있으며, 3550~3700MHz의 주파수 대역일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 2의 무선 통신 시스템은 대역 사용 권한을 3개의 제1 내지 제3 계층 211, 212, 213으로 구분할 수 있다. 여기서, 제1 계층(tier 1) 211는 국방 레이더 등의 군사용 액세스 사용자(incumbent user, IA)를 위하여 사용되며, 제2 계층(tier 2) 212는 경매 등을 통해 액세스 우선권을 획득한 민간 사용자(priority access, PA)를 위하여 사용되고, 제3계층(tier 3) 213은 일반 액세스 민간 사용자(general authorized access, GAA)를 위하여 사용된다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역은 특정 셀룰러 통신 시스템, 예를 들어, LTE에게 전용(dedicated)으로 할당되지 않고, 제1 계층 211을 제외하고는 공유 대역(shared spectrum)으로 할당된다. 또한, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역은 특정 셀룰러 통신 시스템은 제2 계층 212 및 제3 계층 213의 사용자 간에 액세스 우선권이 서로 다르다. 따라서, 적어도 하나의 중앙 서버가 상위 계층의 사용자에게 우선적으로 주파수가 할당하든가, 또는 우선적으로 액세스가 이루어질 수 있도록 관리를 할 필요가 있다. 따라서, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역은 공유 대역임에도 주파수 대역 사용 가능성을 관리하는 엔티티(entity)가 존재하는 특징이 있다. 이러한 엔티티가 다음에서 설명되는 정보 제공 서버 110이다.

도 2의 무선 통신 시스템은 공유 대역의 다중 채널 환경을 예시한다. 도2의 무선 통신 시스템은 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서 ESC(environmental sensing capability) 150, 정보 제공 서버 110, 계층(tier) 별 사용자 211, 212, 213을 예시한다.

일 실시 예에 따르면, 정보 제공 서버 110는 SAS(spectrum access system)이라고 지칭될 수 있다. 정보 제공 서버 110는 주파수 대역 사용 가능 여부를 판단하여 계층별 주파수 대역을 할당한다. 이를 위하여, 정보 제공 서버 110는 ESC 150으로부터 제1 계층 211의 사용 신호, 예를 들어, 레이더 신호에 관련된 정보를 수신하여 동작한다. 구체적으로, ESC 150은 제1 계층의 사용자로부터 레이더 신호를 수신하여 레이더 신호가 On 또는 Off 상태인지 여부를 감지한 뒤, 레이더 신호의 상태에 대한 정보를 정보 제공 서버 110에 송신한다. 정보 제공 서버 110는 수신한 레이더 신호의 상태에 대한 정보에 기초하여 사용중인 제1 계층 211에 할당된 주파수의 사용 가능 여부를 판단하고, 사용중인 제1 계층 211에 할당된 주파수 외의 사용 가능한 주파수 대역을 계층별로 할당한다. 즉, 정보 제공 서버 110는 스몰 셀, 즉, 기지국이 사용하고자 하는 주파수에 대하여 제1 계층 211에 할당된 주파수의 사용 여부, 주파수 사용 여부를 문의한 스몰 셀의 액세스 우선권 등을 고려하여 주파수 사용 가능성을 판단할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 도 2의 절차는 예시적인 것이다. 따라서, 경우에 따라서, 정보 제공 서버 110는 스몰 셀, 즉, 기지국에게 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역으로서 소정의 대역, 예를 들어, 3550 내지 3700MHz 의 150MHz가 모두 사용 가능하다(fully available)고 알려줄 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따르면, 스몰 셀에서 사용하고자 하는 주파수를 선택하여 정보 제공 서버 110에게 문의할 경우, 상기 스몰 셀에서 사용하고자 하는 주파수가 상기 소정의 대역 내에 있다면, 정보 제공 서버 110는 상기 스몰 셀에게 문의한 주파수가 사용 가능함을 승인하는 역할을 수행할 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 공유 대역의 운용 가능한 주파수 관리를 도시한다. 구체적으로, 도 3의 주파수 대역은 정보 제공 서버 110이 관리하는 주파수 대역으로서 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역을 나타낸다.

각각의 Earfcn(evolved absolute radio frequency channel number)은 LTE 밴드 번호를 의미한다. B48의 경우가 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역이다. Earfcn 55290이 3550MHz의 시작이다. Earfcn 1은 100kHz를 나타낸다. 운용 가능한 주파수 단위는 GAA(general authorized access)의 기본 단위인 5MHz로 한다. 도 3을 참고하면, 주파수 대역은 Earfcn 55290, 55390, 55490, 55590, 55690, 55790, 55890, 55990, 56090, 56190, 56290, 56390, 56490, 56590, 56690 값을 센터 FA로 하는 주파수 대역 단위로서 관리된다.

도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국과 정보 제공 서버의 동작을 도시한다.

도 4에서 기지국 131은 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역에서 사용 가능한 주파수를 확인하기 위하여 정보 제공 서버 110와 다음의 절차를 수행한다.

도 4를 참고하면, 401 단계에서, 기지국 131은 정보 제공 서버 110에 등록한다. 일 실시 예에 따르면, 기지국 131은 스몰 셀로서, 사업자에 의하여 새로 설치될 수 있다. 따라서, 401 단계의 등록은 기지국 131이 사업자에 의하여 새로 설치되었으며, 정보 제공 서버 110에 의하여 관리되는 주파수 대역을 사용할 것임을 정보 제공 서버 110에 알리는 것이다.

403 단계에서, 기지국 131은 정보 제공 서버 110에게 스펙트럼 문의 요청(spectrum inquiry request), 즉, 스펙트럼 사용 가능성의 확인 요청을 송신한다. 여기서, 스펙트럼 사용 가능성의 확인 요청은 기지국 131이 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에 관련된 정보를 요청하는 것이다. 일 실시 예에 따르면, 스펙트럼 사용 가능성의 확인은 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역 중에서 사용 중인 제1 계층 211에 포함되지 않고 기지국 131이 제2 계층 212 또는 제3계층 213으로 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보의 요청을 의미한다. 다른 실시 예에 따르면, 스펙트럼 사용 가능성의 확인은 기지국 131의 권한에 따라서 기지국 131이 우선권을 갖고 액세스할 수 있는 주파수 대역에 대한 정보의 요청을 의미한다. 다른 실시 예에 따르면, 스펙트럼 사용 가능성의 확인은 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역이 모두 사용 가능한지 여부의 확인 요청을 의미한다.

405 단계에서, 정보 제공 서버 110는 기지국 131의 스펙트럼 문의 요청에 대응하여 스펙트럼 사용 가능성(spectrum availability)의 확인을 수행한다. 일 실시 예에 따르면, 정보 제공 서버 110는 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역 중에서 사용 중인 제1 계층 211에 포함되지 않고 기지국 131이 제2 계층 212 또는 제3계층 213으로 사용 가능한 주파수 대역에 대한 확인을 수행한다. 다른 실시 예에 따르면, 정보 제공 서버 110는 기지국 131의 권한에 따라서 기지국 131이 우선권을 갖고 액세스할 수 있는 주파수 대역에 대한 확인을 수행한다. 다른 실시 예에 따르면, 정보 제공 서버 110는 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역이 모두 사용 가능한지 여부의 확인을 수행한다.

407 단계에서, 기지국 131은 정보 제공 서버 110으로부터 스펙트럼 문의 응답(spectrum inquiry response)을 수신한다. 여기서, 스펙트럼 문의 응답은 405 단계에서 정보 제공 서버 110에 의하여 기지국 131이 사용 가능하다고 확인된 주파수 대역에 관련된 정보를 포함한다.

409 단계에서, 기지국 131은 스펙트럼 사용 가능성에 대한 확인 절차를 완료한다. 기지국 131은 정보 제공 서버 110에 의하여 사용 가능성이 확인된 주파수 대역 내에서 기지국 131이 사용할 주파수를 결정하는 절차를 수행할 수 있다.

도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버의 구성을 도시한다. 도5에 예시된 구성은 관리 서버 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '?부', '?기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 도 5를 참고하면, 관리 서버 120는 통신부 510, 저장부 520, 제어부 530를 포함한다.

통신부 510은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부 510은 관리 서버 120에서 다른 노드, 예를 들어, 기지국들 131, 132, 133 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 통신부 510은 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부 510은 모뎀(modem), 송신부, 수신부 또는 송수신부(transceiver)로 지칭될 수 있다. 이때, 통신부 510은 관리 서버 120가 백홀 연결(예: 유선 백홀 또는 무선 백홀)을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다.

저장부 520은 관리 서버 120의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 또한, 저장부 520은 기지국들 131, 132, 133로부터 수신한 각각의 기지국들 131, 132, 133이 수집한 FA 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부 520은 제어부 530의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부 530은 관리 서버 120의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 530은 통신부 510를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 530은 저장부 520에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 530은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 530는 관리 서버 120가 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 6에 예시된 구성은 기지국 131의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 도 6를 참고하면, 기지국 131은 무선통신부 610, 백홀통신부 620, 저장부 630, 제어부 640를 포함한다.

무선통신부 610은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 610은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 610은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 610은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 무선통신부 610은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.

이를 위해, 무선통신부 610은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부 610은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부 610은 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 무선통신부 610은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다.

무선통신부 610은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부 610의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 610에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.

백홀통신부 620은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부 620은 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국들 132, 133, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

저장부 630은 기지국 131의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 630은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 630은 제어부 640의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부 640은 기지국 131의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 640은 무선통신부 610를 통해 또는 백홀통신부 620을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 640은 저장부 630에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 640은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 640은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 제어부 640은 상향링크 제어 정보의 전송을 위한 반송파에 대한 지시 방식을 알리는 정보를 송신하고, 지시 방식에 따라 상향링크 제어 정보의 전송을 위한 반송파에 대한 정보를 송신하도록 다른 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 640은 기지국 131이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 흐름도를 도시한다. 도 7은 기지국 131의 동작 방법을 예시한다.

도 7을 참고하면, 701 단계에서, 기지국은 정보 제공 서버로부터 기지국이 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보를 수신한다. 일 실시 예에 따르면, 기지국이 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보는 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역 중에서 사용 중인 제1 계층 211에 포함되지 않고 기지국 131이 제2 계층 212 또는 제3계층 213으로 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보를 의미한다. 다른 실시 예에 따르면, 기지국이 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보는 기지국 131의 권한에 따라서 기지국 131이 우선권을 갖고 액세스할 수 있는 주파수 대역에 대한 정보를 의미한다. 다른 실시 예에 따르면, 기지국이 사용 가능한 주파수 대역에 대한 정보는 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역이 모두 사용 가능한지 여부의 정보를 의미한다. 기지국은 정보 제공 서버로부터 수신한 정보에 기초하여 사용 가능한 주파수 대역에서 어느 주파수를 사용할지 결정할 수 있다.

703 단계에서, 기지국은 사용 가능한 주파수 대역에 대하여 채널 품질을 측정한다. 채널 품질은 RSSI, RSRP(reference signal received power), SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역의 대역폭은 하나의 셀에 의하여 모두 사용되기에는 너무 넓기 때문에(예를 들어, 150MHz) 기지국은 어느 채널의 주파수를 사용할지 결정하기 위하여 채널 품질을 측정한다. 채널 품질의 측정은 소정의 주파수 대역별로 나누어 각 채널의 캐리어에 대하여 수행된다.

705 단계에서, 기지국은 703 단계의 채널 품질 측정 결과에 기초하여 운영 주파수(operation frequency)를 결정할 수 있다. 동일한 채널 품질 측정 결과에 기초하더라도, 주파수 결정 기준에 따라 운영 주파수는 다르게 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기지국은 RSSI가 가장 낮은 캐리어를 선택하여 이웃 셀의 간섭이 가장 작은 주파수를 FA로 결정함으로써 처리량(through put,TP)을 증대할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 기지국은 기지국의 이웃 셀 리스트에 FA 정보가 포함된 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 FA로 결정함으로써 핸드오버가 용이하도록 할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 기지국은 사업자가 관리 서버에 설정한 FA 모드에 대한 FA 모드 정보를 수신하고 FA 모드 정보에 기초하여 FA 모드를 설정함으로써, 사업자가 설정한 기준에 따라 운영 주파수를 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역은 150MHz에 이르기 때문에, 기지국 131이 20MHz를 상향링크 및 하향링크 용도로 사용하더라도 지나치게 넓다. 따라서, 기지국131이 정보 제공 서버 110로부터 사용 가능성을 확인 받은 주파수 대역 중 어느 대역을 사용할 것인지에 대하여 결정하는 절차가 필요하다. 이에 대하여, 이하 도 8은 기지국 131이 정보 제공 서버 110로부터 사용 가능성을 확인 받은 대역에 대하여 5MHz 단위로 채널 품질을 측정한 뒤 최적의 채널을 결정하는 과정을 도시한다.

도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국에서 최적의 채널 선택을 도시한다. 구체적으로, 도 8은 도 7의 705 단계에 대한 구체적인 예시를 도시한다.

도 8을 참고하면, 기지국 131은 정보 제공 서버 110로부터 사용 가능성이 확인된 주파수 대역의 캐리어 A 및 캐리어 B에 대하여 캐리어 A에 대한 OTAR(over the air receiver) 801, 캐리어 B에 대한 OTAR 803을 통해 채널 품질을 측정한다. 일 실시 예에 따르면, 상기 채널 품질은 RSSI, RSRP, SINR 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기지국 131은 측정된 채널 품질에 기초하여 하나의 캐리어를 선택한다. 기지국 131은 선택된 캐리어의 주파수를 FA로 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 기지국 131은 사용 가능한 주파수 대역 조합을 TDD 5MHz, 10MHz, 15 MHz 및 20MHz로 구성할 수 있다. 또한, 기지국 131은 구성한 주파수 대역 조합 중 RSSI가 가장 작은 캐리어를 선택함으로써 간섭이 가장 적은 캐리어의 주파수를 FA로 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 기지국 131은 사업자가 관리 서버 120에 미리 설정한 FA 모드에 따라서 측정한 RSSI에 가중치(weight factor)를 곱한 값에 기초하여 FA를 결정할 수 있다. 가중치는 사업자의 설정한 FA 모드에 따라서 각각의 캐리어에 다르게 적용될 수 있다.

사업자가 설정할 수 있는 FA 모드의 예로는 제1 모드로서, 처리량(through put, TP) 증대 모드, 또는 제2 모드로서, 핸드오버 모드가 있을 수 있다.

제1 모드인 TP 증대 모드는 단말이 통신을 수행함에 있어서 다른 셀로부터 간섭을 가장 적게 받는 것을 목적으로 한다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131은 최초 캐리어 선택 시 RSSI가 가장 작은 캐리어를 선택한다. 이 후, 기지국 131은 주기적으로 각 캐리어의 RSSI를 측정하고 일정 횟수동안 측정한 각 캐리어 별 RSSI를 누적하여, RSSI의 누적 값이 작은 캐리어에게 더 큰 가중치를 적용할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131에는 영향이 없지만 단말들 141, 142가 이웃 기지국들 132, 133으로부터 간섭을 받는 주파수를 판단한 경우에는 상기 주파수의 캐리어에 적용하는 가중치를 낮출 수 있다. 구체적으로, 기지국 131은 특정 주파수에서 단말들 141, 142의 RSRP 대비 SINR 이 높은 경우 상기 특정 주파수에서 이웃 기지국들 132, 133으로부터 간섭이 있다고 판단할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131은 각 캐리어 별로 가중치를 비교하여 현재 캐리어보다 가중치가 더 높은 캐리어가 존재하는 경우, 상기 가중치가 더 높은 캐리어로 캐리어를 변경할 수 있다.

제2 모드인 핸드오버 모드는 단말이 핸드오버를 주파수의 변화 없이 수행하여 핸드오버를 위한 측정을 더 용이하게 할 수 있는 것을 목적으로 한다. 제2 모드에 따르는 경우, 사업자가 주파수 관리를 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131은 최초 FA 선택 시 이웃 셀의 FA 정보를 감지하여 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 FA로 선택한다. 여기서, 기지국 131이 이웃 셀의 FA 정보를 감지하는 과정은 다음과 같다. 기지국 131은 이웃 셀 검색을 통해 이웃 셀의 ID를 수신하고 수신한 이웃 셀의 ID가 자신의 이웃 셀 리스트에 있는지 파악한다. 검색한 이웃 셀이 1개인 경우 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 FA로 선택한다. 검색한 이웃 셀이 여러 개인 경우 RSRP가 가장 높은 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수로 FA를 결정할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131이 핸드오버 할 수 있는 이웃 셀이 없는 경우, 기지국 131은 RSSI가 가장 작은 캐리어의 주파수로 FA를 결정할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131은 주기적으로 감지하는 이웃 셀의 FA 정보를 수집하여 상기 주기적으로 감지하는 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수에 대하여 적용하는 가중치를 높일 수 있다. 여기서, 기지국 131은 이웃 셀의 RSRP가 높은 순으로 차등적으로 가중치를 높일 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131이 핸드오버 할 수 있는 이웃 셀이 없는 경우, 기지국 131은 TP 증대 모드와 같이 FA를 결정할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 사업자가 관리 서버 120에 미리 설정할 수 있는 FA 모드로는 TP 증대 모드 또는 핸드오버 모드 외에, TP 증대 모드와 핸드오버 모드를 조합하여 가중치를 적용하는 혼합 모드가 있을 수 있다. 이 때, TP 증대 모드와 핸드오버 모드의 조합 비율에 따라서 하나 또는 둘 이상의 혼합 모드들이 존재할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 기지국 131은 기지국 131에 연결된 단말들 141, 142가 핸드오버를 수행할 때 도 8의 절차를 수행하여 핸드오버에 가장 효율적인 운영 주파수로 FA를 변경할 수 있다. 따라서, 본 개시에서 제안하는 방법은 무선 통신 시스템에서 다중 채널을 운용함에 있어서 핸드오버를 수행하더라도 이웃 셀의 주파수 사용 상황에 따라 주파수를 변경하여 핸드오버를 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. 나아가, 본 개시에서 제안하는 방법은 무선 통신 시스템에서 다중 채널을 운용함에 있어서 주파수 변경을 통해 다중 셀에서 운용 중인 멀티 인터 채널 간(multi inter-channel) 핸드오버를 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 기지국 131은 FA를 변경할 때마다 도 8의 RSSI 측정 절차를 수행할 수 있다.

도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 FA 업데이트 이벤트 발생시 기지국과 관리 서버의 신호 교환을 도시한다.

도 9를 참고하면, 기지국 131은 신규로 설치된 후 최초에 도 8의 절차를 통해 FA를 결정한 후 신규로 설치되었음을 알리기 위하여 관리 서버 120에게 결정된 FA에 관련된 FA 정보를 송신한다. 관리 서버 120는 연결된 기지국들 131, 132, 133으로부터 FA 정보를 수신함으로써 연결된 기지국들 131, 132, 133의 FA 정보를 관리할 수 있다.

기지국 131은 최초의 FA 정보를 관리 서버 120에게 송신한 후 관리 서버 120로부터 이웃 셀 리스트를 수신한다. 이웃 셀 리스트는 관리 서버 120에 연결된 기지국 중에서 기지국 131 주위에 있는 이웃 셀인 기지국들 132, 133 등의 FA 정보를 포함한다. 여기서, FA 정보는 이웃 셀의 셀 ID 및 이웃 셀의 FA를 포함할 수 있다. 또한, 관리 서버 120에 연결된 기지국 중 어느 것이 기지국 131의 이웃 셀인지 여부에 대한 판단은 관리 서버 120에 의하여 GPS 등의 위치 기반으로 수행된다.

기지국 131은 관리 서버 120로부터 최초의 FA 정보를 수신한 후 이웃 셀 리스트를 업데이트한다. 이웃 셀 리스트의 업데이트를 위하여 기지국 131은 기지국 131에 연결된 단말들 141, 142에게 이웃 셀을 검색하고 검색된 이웃 셀에 대한 측정 보고를 할 것을 요청할 수 있다.

단말들 141, 142의 이웃 셀 검색은 수동적으로 수행되므로 기지국 131이 검색을 수행할 주파수를 단말들 141, 142에게 지시한다. 일 실시 예에 따르면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역, 예를 들어, CBRS 대역은 150MHz에 이르므로 어느 대역의 조합에서 검색을 수행할지에 대하여 기지국 131이 결정을 한다. 이러한 검색을 수행할 대역의 조합의 결정은 기존의 셀룰러 통신 시스템에서는 고려되지 않은 문제이다. 그러나, 본 개시에서는 상기 문제에 대한 해결방안을 제안한다.

기지국 131이 갖는 이웃 셀 리스트는 소정의 개수인 A개 만큼의 이웃 셀에 대한 셀 ID 및 FA에 관련된 정보 등을 포함한다. 상기 A개는 이웃 셀 리스트가 정보를 포함할 수 있는 이웃 셀의 최대 개수에 대한 소정의 개수인 B개보다 작다. 기지국 131은 최초의 이웃 셀 리스트에 포함된 A개의 이웃 셀의 FA와 동일한 A개의 주파수 또는 A개 이하 개수(예를 들어, 복수의 이웃 셀이 동일한 주파수를 FA로 결정한 경우)의 주파수를 단말들 141, 142이 검색을 수행할 주파수로 결정할 수 있다. 단말들 141, 142은 기지국 131이 결정한 주파수에서 이웃 셀을 검색 및 측정한 뒤, 측정 보고를 기지국 131에게 송신한다. 수신한 측정 보고에서 새로운 이웃 셀이 검색된 경우 기지국 131은 이웃 셀 리스트에 새로운 이웃 셀의 정보를 추가함으로써 이웃 셀 리스트의 업데이트를 수행한다. 여기서 새로운 이웃 셀의 정보는 새로운 이웃 셀의 FA 정보, 즉, 새로운 이웃 셀의 셀 ID 및 FA를 포함할 수 있다.

기지국 131이 갖는 이웃 셀 리스트의 업데이트는 경우에 따라서 주기적으로, 또는 비주기적으로 수행될 수 있다. 주기적인 이웃 셀 리스트의 업데이트를 위하여 기지국 131은 단말들 141, 142에게 주기적으로 주위의 셀에 대한 측정 보고를 지시할 수 있다. 비주기적으로 이웃 셀 리스트이 업데이트가 수행되는 경우의 예로는 단말들 141, 142이 핸드오버를 수행하는 경우가 있다. 기지국 131은 단말들 141, 142과의 연결 세기가 작아지고 있다고 판단한 경우 핸드오버가 필요하다고 판단을 하고 단말들 141, 142에 대하여 주위의 셀에 대한 측정 보고를 지시할 수 있다.

기지국 131은 단말들 141, 142로부터 수신한 측정 보고에 기초하여 새로운 이웃 셀의 정보를 얻은 경우, 새로운 이웃 셀과 X2 인터페이스 통신을 통해 서로가 갖고 있는 이웃 셀 리스트를 공유할 수 있다. 또는, 기지국 131은 기존에 이웃 셀 리스트에 포함된 이웃 셀에 대하여 주기적으로, 또는 비주기적으로 X2 인터페이스 통신을 통해 서로가 갖고 있는 이웃 셀 리스트를 공유할 수 있다. 기지국 131은 X2 인터페이스 통신을 통해 수신한 이웃 셀의 이웃 셀 리스트의 정보를 기지국 131의 이웃 셀 리스트에 추가할 수 있다.

기지국 131은 측정 보고에 기초하여 오랫동안 측정 보고가 이루어지지 않는 이웃 셀에 대한 FA 정보를 이웃 셀 리스트에서 삭제할 수 있다. 경우에 따라서, 기지국 131은 이웃 셀 리스트에서 삭제할 FA 정보를 결정함에 있어서, 오랫동안 측정 보고가 이루어 지지 않는 이웃 셀에 대한 FA 정보가 X2 인터페이스를 통해 수신한 이웃 셀의 이웃 셀 리스트에 경우, 오랫동안 측정 보고가 이루어 지지 않는 이웃 셀에 대한 FA 정보의 삭제를 결정할 수 있다.

기지국 131은 기지국 131의 이웃 셀 리스트에 포함된 FA 정보, 즉, 이웃 셀 ID 및 FA 등에 대하여 변화가 생긴 경우마다 관리 서버 120에 대하여 업데이트된 이웃 셀 리스트를 송신한다.

이웃 셀 리스트에 포함된 이웃 셀의 개수는 이웃 셀 리스트가 정보를 포함할 수 있는 이웃 셀의 최대 개수에 대한 소정의 개수인 B개 이하이어야 한다. 따라서, 기지국 131은 정보를 수신한 이웃 셀에 대하여 신호의 세기 등에 기초하여 기지국 131로부터의 거리 순으로 분류(sort)한 뒤 기지국 131과 위치가 가깝다고 판단된 B개의 이웃 셀에 대한 FA 정보만을 이웃 셀 리스트에 포함한다.

그러나, 기지국 131은 신호의 세기 등에 기초하여 이웃 셀과의 거리를 판단할 뿐이므로 GPS 등의 위치 좌표에 기초한 판단보다 부정확할 수 있다. 따라서, 복수의 이웃 셀로부터의 신호의 세기가 소정의 임계치 이하로 차이가 나서 어느 이웃 셀이 더 기지국 131과 가까운지에 대한 판단이 어려울 수 있다. 이러한 경우, 기지국 131은 관리 서버 120에게 이웃 셀의 FA 정보를 요청할 필요가 있다고 판단하고, 관리 서버 120에게 FA 업데이트 이벤트 메시지를 송신한다. 관리 서버 120은 기지국 131로부터 FA 업데이트 이벤트 메시지를 수신한 경우, GPS 등위 위치 정보에 기초하여 기지국 131로부터 가까운 거리에 있는 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀을 분류한 뒤, 분류된 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 기지국 131에게 송신한다. 기지국 131은 관리 서버 120로부터 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 수신한 경우, 기존의 이웃 셀 리스트를 폐기하고, 수신한 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보에 기초하여 새로운 이웃 셀 리스트를 생성한다.

도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 흐름도를 도시한다.

도 10을 참고하면, 1001 단계에서, 기지국은 관리 서버로부터 A개의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 최초 수신한다. 기지국은 수신한 A개의 이웃 셀에 대한 FA 정보에 기초하여 최초의 이웃 셀 리스트를 생성한다.

1003 단계에서, 기지국은 기지국에 연결된 단말들로부터 수신한 측정 보고 또는 이웃 셀과의 X2 인터페이스를 통한 이웃 셀 리스트의 공유를 통하여 기지국의 이웃 셀 리스트를 업데이트한다. 구체적으로, 기지국은 측정 보고 또는 X2 인터페이스를 통한 이웃 셀 리스트의 공유를 통하여 이웃 셀 리스트에 포함된 FA 정보를 추가하거나 삭제한다. 기지국은 이웃 셀과의 신호 세기 등에 기초하여 기지국으로부터 가까운 B개의 이웃 셀을 분류한 뒤, 분류된 B개의 이웃 셀의 FA 정보만을 기지국의 이웃 셀 리스트에 포함한다. 기지국은 기지국의 이웃 셀 리스트에 포함된 FA 정보, 즉, 이웃 셀 ID 및 FA 등에 대하여 변화가 생긴 경우마다 관리 서버에 대하여 업데이트된 이웃 셀 리스트를 송신한다.

1005 단계에서, 기지국은 관리 서버에게 이웃 셀의 FA 정보를 요청할 필요가 있는지 여부를 판단한다. 이웃 셀 리스트에 포함된 이웃 셀의 개수는 이웃 셀 리스트가 정보를 포함할 수 있는 이웃 셀의 최대 개수에 대한 소정의 개수인 B개 이하이어야 한다. 따라서, 기지국은 정보를 수신한 이웃 셀에 대하여 신호의 세기 등에 기초하여 기지국으로부터의 거리 순으로 분류(sort)한 뒤 기지국과 위치가 가깝다고 판단된 B개의 이웃 셀에 대한 FA 정보만을 이웃 셀 리스트에 포함한다. 그러나, 기지국은 신호의 세기 등에 기초하여 이웃 셀과의 거리를 판단할 뿐이므로 GPS 등의 위치 좌표에 기초한 판단보다 부정확할 수 있다. 따라서, 복수의 이웃 셀로부터의 신호의 세기가 소정의 임계치 이하로 차이가 나서 어느 이웃 셀이 더 기지국과 가까운지에 대한 판단이 어려울 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 관리 서버에게 이웃 셀의 FA 정보를 요청할 필요가 있다고 판단하고 1007 단계를 수행한다. 복수의 이웃 셀로부터의 신호의 세기가 소정의 임계치 이상으로 차이가 나서 어느 이웃 셀이 더 기지국과 가까운지에 대한 판단이 명확한 경우에는, 기지국은 B개의 이웃 셀을 분류한 뒤, 분류된 B개의 이웃 셀의 FA 정보가 포함된 이웃 셀 리스트로 1003 단계부터 다시 수행한다.

1007 단계에서, 기지국은 관리 서버에게 FA 업데이트 이벤트 메시지를 송신하고, 관리 서버로부터 GPS 등위 위치 정보에 기초하여 기지국으로부터 가까운 거리에 있는 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 수신한다. 이 후, 기지국은 기존의 이웃 셀 리스트를 폐기하고, 수신한 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보에 기초하여 새로운 이웃 셀 리스트를 생성한다. 기지국은 새로운 이웃 셀 리스트로 1003 단계부터 다시 수행한다.

도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버의 흐름도를 도시한다.

도 11을 참고하면, 1101 단계에서, 관리 서버는 기지국으로부터 FA 업데이트 이벤트 메시지를 수신한다. 기지국으로부터 FA 업데이트 이벤트 메시지는 기지국이 기지국 13 주변의 거리 순으로 B개의 이웃 셀에 대한 판단이 신호의 세기 등에 기초한 판단으로는 부정확하기 때문에, GPS 등의 위치 기반으로 정확한 판단을 요청하는 것이다. 관리 서버는 관리 서버에 연결된 기지국들의 FA 정보를 관리하고 있으며, 관리 서버에 연결된 각각의 기지국들의 GPS 등에 기초한 위치를 정확히 판단할 수 있다. 따라서, 관리 서버는 기지국으로부터의 FA 업데이트 이벤트 메시지에 대응하여, 기지국으로부터 GPS 등에 기초하여 위치상 거리가 가까운 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀을 분류한다.

1103 단계에서, 관리 서버는 기지국에게 1101 단계에서 분류된 기지국으로부터 가까운 거리에 있는 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 송신한다. 기지국은 관리 서버로부터 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 수신하면, 기존의 이웃 셀 리스트를 폐기하고, 수신한 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보에 기초하여 새로운 이웃 셀 리스트를 생성한다.

도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 기지국과 제2 기지국의 신호 교환을 도시한다.

도 12의 제1 기지국 131 및 제2 기지국 132 간의 신호 교환은 X2 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.

제2 기지국 132는 제1 기지국 131의 이웃 셀 리스트에 FA 정보가 포함된 이웃 셀 중의 하나이다. 제1 기지국 131은 관리 서버 120로부터 1001 단계를 통하여 최초에 수신하거나, 또는 1007, 1103 단계를 통하여 수신하거나, 또는 단말들 141, 142로부터 측정 보고를 수신함으로써 제2 기지국 132의 FA 정보, 즉, 제2 기지국 132의 셀 ID 및 FA를 얻을 수 있다. 제1 기지국 131은 제1 기지국 131의 이웃 셀 리스트 업데이트를 위하여 도 12의 절차를 수행한다.

도 12를 참고하면, 1201 단계에서, 제1 기지국 131은 제2 기지국 132에게 기지국 설정 업데이트 메시지를 송신한다. 기지국 설정 업데이트 메시지는 제1 기지국 131이 제2 기지국 132에게 제2 기지국의 이웃 셀 리스트의 송신을 요청하기 위함이다. 일 실시 예에 따르면, 기지국 설정 업데이트 메시지는 제1 기지국 131의 이웃 셀 리스트를 포함할 수 있다. 이 경우, 도 12의 절차의 종료 후 제1 기지국 131과 제2 기지국 132는 서로의 이웃 셀 리스트를 공유할 수 있다.

1203 단계에서, 제1 기지국 131은 제2 기지국 132로부터 기지국 설정 업데이트 확인 메시지를 수신한다. 기지국 설정 업데이트 확인 메시지는 기지국 설정 업데이트 메시지에 대한 확인(acknowledgement, ACK)과 함께 제2 기지국 132의 이웃 셀 리스트를 포함한다. 제1 기지국 131은 제2 기지국 132의 이웃 셀 리스트에 기초하여 제1 기지국 131의 이웃 셀 리스트를 업데이트 한다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 도 12의 절차는 주기적으로, 또는 비주기적으로 수행될 수 있다. 주기적으로 수행되는 경우는, 제1 기지국 131이 제1 기지국의 이웃 셀 리스트에 포함된 이웃 셀을 제2 기지국 132으로 결정하여 기지국 설정 업데이트 메시지를 송신하는 것이다. 또한, 비주기적으로 수행되는 경우는, 제1 기지국 131이 새로운 이웃 셀을 감지한 후, 새로운 이웃 셀을 제2 기지국 132으로 결정하여 기지국 설정 업데이트 메시지를 송신하는 것이다. 제1 기지국 131이 새로운 이웃 셀을 감지하는 경우로는, 제1 기지국 131이 단말들 141, 142로부터 수신한 측정 보고에 기초하여 새로운 이웃 셀을 감지하거나, 제1 기지국 131이 제3기지국 133과 X2 인터페이스를 통해 도 12의 절차를 수행함으로써 수신한 제3기지국 133의 이웃 셀 리스트를 통해 새로운 이웃 셀을 감지하거나, 제1 기지국 131이 관리 서버 120으로부터 1007단계 또는 1103단계를 통해 수신한 B개 또는 이하 개수의 이웃 셀에 대한 FA 정보를 통해 새로운 이웃 셀을 감지하는 경우가 있을 수 있다.

도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 관리 서버와 기지국의 신호 교환을 도시한다.

도 13은 기지국 131이 관리 서버 120로부터 사업자가 설정한 FA 모드에 대한 정보를 수신하여 기지국 131의 FA 모드를 설정하는 절차를 도시한다.

FA 모드는 기지국 131이 사용 가능한 주파수 대역 중에서 기지국 131의 FA를 결정하는 기준을 의미한다. FA 모드는 관리 서버 120에 사업자가 미리 설정한 뒤 도 13의 절차를 통해 관리 서버 120로부터 기지국 131로 전달될 수 있다. 사업자가 FA 모드를 설정하는 이유는 사업자가 목적에 따라서 효율적으로 단말 사용자에게 서비스를 제공하기 위함이다. 예를 들어, 관리 서버 120에 연결된 셀 내에서 단말의 데이터 사용량이 많다면 처리량을 증대시키는 것이 중요하다. 이 때, 관리 서버 120에 연결된 복수의 셀의 FA를 서로 간섭이 최소화되도록 한다면 단말이 이웃 셀로부터의 간섭 없이 처리량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. 다른 예로서, 관리 서버 120에 연결된 셀 내에서 단말의 핸드오버가 빈번하게 일어나는 경우 핸드오버가 수행될 때마다 단말로부터 측정 보고가이 수행된다. 이 때, 관리 서버 120에 연결된 복수의 셀의 FA를 동일 또는 유사하게 한다면 단말이 핸드오버를 주파수의 변화 없이 수행할 수 있으므로 사업자가 주파수 관리를 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.

일 실시 예에 따르면, 사업자가 설정할 수 있는 FA 모드의 예로는 제 1 모드로서, TP 증대 모드, 또는 제 2 모드로서, 핸드오버 모드가 있을 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131에는 영향이 없지만 단말들 141, 142가 이웃 기지국들 132, 133으로부터 간섭을 받는 주파수를 판단한 경우에는 상기 주파수의 캐리어에 적용하는 가중치를 낮출 수 있다. 구체적으로, 기지국 131은 특정 주파수에서 단말들 141, 142의 RSRP(reference signal received power) 대비 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 이 높은 경우 상기 특정 주파수에서 이웃 기지국들 132, 133으로부터 간섭이 있다고 판단할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 기지국 131은 최초 FA 선택 시 이웃 셀의 FA 정보를 감지하여 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 FA로 선택한다. 여기서, 기지국 131이 이웃 셀의 FA 정보를 감지하는 과정은 다음과 같다: 기지국 131은 이웃 셀 검색을 통해 이웃 셀의 ID를 수신하고 수신한 이웃 셀의 ID가 자신의 이웃 셀 리스트에 있는지 파악한다. 검색한 이웃 셀이 1개인 경우 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 FA로 선택한다. 검색한 이웃 셀이 여러 개인 경우 RSRP가 가장 높은 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수로 FA를 결정할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 사업자가 관리 서버 120에 미리 설정할 수 있는 FA 모드로는 TP 증대 모드 또는 핸드오버 모드 외에, TP 증대 모드와 핸드오버 모드를 조합하여 가중치를 적용하는 혼합 모드가 있을 수 있다. 이 때, TP 증대 모드와 핸드오버 모드의 조합 비율에 따라서 하나 또는 그 이상의 혼합 모드들이 존재할 수 있다.

도 13을 참고하면, 1301 단계에서, 관리 서버 120은 사업자의 설정한 FA 모드에 기초하여 FA 모드 정보를 생성한다. FA 모드 정보는 사업자가 설정한 FA 모드가 무엇인지를 나타낸다.

1303 단계에서 관리 서버 120은 기지국 131로 FA 모드 정보를 송신한다. 관리 서버 120이 기지국 131로 FA 모드 정보를 송신하는 것은 기지국 131이 기지국 131의 FA 를 결정하기 전이어야 하므로, 기지국 131이 최초에 설치되었을 때 1303 단계가 수행될 수 있다. 관리 서버 120은 새로운 기지국이 설치되어 관리 서버 120에 최초 연결할 때마다 상기 새로운 기지국에 대하여 FA 모드 정보를 송신함으로써 1303 단계를 수행할 수 있다.

1305 단계에서 기지국 131은 수신한 FA 모드 정보에 기초하여 기지국 131의 FA 모드를 설정한다. 기지국 131은 정보 제공 서버 110로부터 사용 가능성이 확인된 주파수 대역의 캐리어에 대하여 설정된 FA 모드에 기초하여 최적의 캐리어를 결정할 수 있다. 이어서, 기지국 131은 결정된 최적의 캐리어의 주파수를 FA로 결정할 수 있다.

도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 운영 주파수의 설정을 도시한다.

도 14를 참고하면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역은 3550~3700MHz의 주파수 대역일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 14의 무선 통신 시스템은 대역 사용 권한을 3개의 제1 내지 제3 계층 1401, 1403, 1405으로 구분할 수 있다. 여기서, 제1 계층(tier 1) 1401는 국방 레이더 등의 군사용 액세스 사용자(incumbent access, IA)를 위하여 사용되며, 제2 계층(tier 2) 1403는 경매 등을 통해 액세스 우선권을 획득한 민간 사용자(priority access, PA)를 위하여 사용되고, 제3 계층(tier 3) 213은 일반 액세스 민간 사용자(general authorized access, GAA)를 위하여 사용될 수 있다. 또한, 민간 사용자가 사용할 수 있는 제2 계층 및 제3 계층을 묶어서 CBRS(citizens broadband radio service)라고 지칭될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 계층 1401에 대하여 제공되는 서비스로는, i) 3550~3650MHz 및 3650~3700MHz의 주파수 대역에서 각각 제공되는 연방 무선위치 서비스(federal radiolocation service), ii) 3600~3700MHz의 주파수 대역에서 제공되는 고정 위성 서비스(fixed satellite service, FSS), iii) 3650~3700MHz의 주파수 대역에서 제공되는 조부 무선 광대역 서비스(grandfathered wireless broadband service)가 있을 수 있다.

i) 연방 무선위치 서비스는, i-1) 3550~3650MHz의 주파수 대역에서 제공되는 선박용 레이더(shipborne radar) 서비스 및 지상 기반 레이더(ground-based radar) 서비스가 있으며, i-2) 3650~3700MHz의 주파수 대역은 앞으로 사용되지 않을 예정이나 기존 장비가 동작 중일 수 있다.

ii) 고정 위성 서비스는 FSS 지구 스테이션(FSS earth station)이 설치된 일부 지역에서 수신용으로만 사용 가능한 서비스일 수 있다.

iii) 조부 무선 광대역 서비스는 일부 지역에서 사용되며 2016년 4월 이후 신규 지역에서는 장비 설치가 불가할 수 있다. 또한, 조부 무선 광대역 서비스는 사용권한이 2020년부터 모두 만료될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 계층 1403은 3550~3650MHz, 즉, 총 100MHz 주파수 대역을 사용할 수 있다. 구체적으로, 제2 계층 1403는 상기 총 100MHz의 주파수 대역에 대하여 10MHz씩 10개의 채널로 나누어 사용할 수 있다. 다만, 하나의 지역에서는 상기 10개의 채널 중 7개의 채널만이 제2 계층 1403를 위하여 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제3 계층 1405은 3550~3700MHz, 즉, 총 150MHz 주파수 대역을 사용할 수 있다. 구체적으로, 제3 계층 1405는 상기 총 150MHz의 주파수 대역에 대하여 5MHz씩 30개의 채널로 나누어 사용할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역은 특정 셀룰러 통신 시스템, 예를 들어, LTE에게 전용(dedicated)으로 할당되지 않고, 제1 계층 1401을 제외하고는 공유 대역(shared spectrum)으로 할당될 수 있다. 또한, 본 개시의 무선 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역 특정 셀룰러 통신 시스템에 대하여 제2 계층 1403 및 제3 계층 1405의 사용자 간에 액세스 우선권이 서로 다를 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 중앙 서버가 상위 계층의 사용자에게 우선적으로 주파수가 할당하든가, 또는 우선적으로 액세스가 이루어질 수 있도록 관리를 할 필요가 있다. 또한, 경우에 따라서는, 적어도 하나의 중앙 서버가 사용자가 설정한 특정 기준에 따라서 운영 주파수의 할당 기준을 관리할 필요가 있다.

일 실시 예에 따르면, 기지국 131은 기본 모드의 방법에 기초하여, 및/또는 사업자가 관리 서버 120에 설정한 선택적인 FA 모드에 따라서 운영 주파수를 결정할 수 있다.

기본 모드에 따라서 운영 주파수를 결정하는 방법의 예는 다음과 같다.1. 계층의 순위에 따라서 상위 계층이 하위 계층보다 우선한다. 예를 들어, QoS(quality of service)가 보장되어야 하는 채널은 무조건 제2 계층 1403에게 제3 계층 1405보다 우선하여 배정되도록 한다. 이러한 판단은 QCI(QoS class identifier)에 의하여 수행되며, 판단 기준은 QCI 1~5까지 베어러가 있을 때 제2 계층 1403에게 제3 계층보다 우선하여 채널이 할당되도록 설정한다.

2. QoS가 보장되어야 하는 베어러가 있을 경우, 핸드오버 시에도 제2 계층 1403이 제3 계층 1405보다 우선하여 핸드오버를 수행할 수 있도록 설정한다. 구체적으로, 핸드오버 시의 운영 주파수를 결정하는 방법은 다음과 같다.

(1) 기지국 131은 정보 제공 서버 110으로부터 사용 가능한 제2 계층 1403의 주파수 정보를 획득한다.

(2) 기지국 131은 UE 측정 설정(UE measurement configuration) 구성 채널을 통해 상기 정보를 획득한 주파수를 우선하여 운영 주파수로서 결정한다.

(3) 이웃 기지국 132, 133에서 제2 계층 1403의 주파수 채널이 있다면, 상기 주파수 채널에 우선적으로 핸드오버를 수행한다. 일 실시 예로서, 상기 주파수 채널을 운영 주파수로 가지는 기지국, 또는 셀로는 핸드오버를 위한 파라미터를 높게 설정할 수 있다.

(4) 기지국 131은 우선적으로 핸드오버를 수행할 타겟 셀을 다음과 같이 결정할 수 있다.

4-i) 제2 계층 1403의 주파수 채널 중 가장 RSSI가 작은 채널에 우선적으로 핸드오버를 수행한다.

4-ii) 4-i)에서 설정한 주파수 채널의 로드가 임계치보다 클 경우에는 그 다음으로 RSSI가 작은 채널에 대하여 핸드오버를 수행한다.

사업자가 설정할 수 있는 FA 모드의 예로는 분산형 처리량(through put,TP) 증대 모드, 사용 주파수 최적화 모드, 중앙 집중형 간섭제어 모드가 있을 수 있다. 기지국 131은 사업자가 관리 서버 120에 설정한 선택적인 FA 모드에 따라서 운영 주파수를 결정할 수 있다. 각각의 FA 모드에 따라서 운영 주파수를 결정하는 방법의 예는 다음과 같다.

1. 분산형 TP 증대 모드에서 운영 주파수를 결정하는 방법의 일 예는 다음과 같다.

(1)기지국 131은 최초 운영 주파수 채널을 선택할 때, RSSI 값이 가장 작은 주파수 채널을 운영 주파수로 결정한다.

(2) 이 후, 기지국 131은 주기적으로 각 채널의 RSSI 값을 확인하여 누적된 RSSI값이 작은 주파수 채널에 대하여 RSSI 값에 대한 가중치를 높여서 설정할 수 있다.

(3) 기지국 131에게 영향이 작지만, 단말들 141, 142이 이웃 통신 장비로부터 영향을 받는 채널에 대하여 RSSI 값에 대한 가중치를 낮춰서 설정할 수 있다.

(4) 기지국 131은 각 채널 별로 설정한 가중치를 비교하여 가중치가 더 높은 채널이 있을 경우 이 채널로 운영 주파수를 변경할 수 있다.

2. 주파수 최적화 모드에서 운영 주파수를 결정하는 방법의 일 예는 다음과 같다.

(1) 기지국 131은 최초 운영 주파수 채널을 선택할 때, 이웃 셀의 FA 정보를 파악하여 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 운영 주파수로 결정한다. 이 때, 기지국 131이 이웃 셀의 FA 정보를 파악하는 과정은 다음과 같다.

1-1) 기지국 131은 이웃 셀의 ID를 수신하고, 기지국 131의 이웃 셀 리스트에 이웃 셀이 포함되어 있는지 확인한다.

1-2) 기지국 이웃 셀 리스트에 ID를 수신한 이웃 셀이 포함된 경우, ID를 수신한 이웃 셀이 1개인 때에는 ID를 수신한 이웃 셀의 해당하는 FA와 동일한 주파수를 운영 주파수로 결정하고, ID를 수신한 이웃 셀이 복수 개인 때에는 ID를 수신한 복수의 이웃 셀 중에서 RSRP가 가장 높은 이웃 셀의 FA와 동일한 주파수를 운영 주파수로 결정한다.

(2) 핸드오버 가능한 이웃 셀이 없는 경우, 기지국 131은 RSSI가 가장 작은 주파수 채널을 운영 주파수로 결정한다.

(3) 기지국 131은 주기적으로 이웃 기지국의 FA 정보를 센싱 및 수집하며, 반복하여 FA 정보가 수집되는 이웃 기지국의 FA에 해당하는 채널에 대하여 가중치를 높여서 설정할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 이 때, 이웃 기지국의 RSRP가 높은 순서로 차등적으로 RSSI 값에 대하여 가중치를 높여서 설정할 수 있다.

(4) 핸드오버 가능한 이웃 셀이 없는 경우, 기지국 131은 분산형 TP 증대 모드에서와 마찬가지로 RSSI값이 작은 주파수 채널, 즉, 간섭이 가장 없는 채널을 운영 주파수로 결정한다.

3. 중앙 집중형 간섭제어 모드에서 운영 주파수를 결정하는 방법의 일 예는 다음의 [표 1]과 같다.

[표 1]을 참고하면,(1) 우선, 기지국 131은 기지국 131의 출력, 기지국 131의 설치 위치 및 기지국 131의 안테나 높이 등의 정보를 획득한다. 기지국 131의 출력은 예를 들어 EIRP(equivalent isotropic radiated power)를 의미한다. 기지국 132, 133 또한 동일한 동작을 수행한다.

(2) 다음으로, 기지국 131은 관리 서버 120에게 (1)에서 획득한 기지국 131의 출력, 기지국 131의 설치 위치 및 기지국 131의 안테나 높이 등의 정보를 제공한다. 기지국 132, 133 또한 동일한 동작을 수행한다.

(3) 다음으로, 관리 서버 120는 기지국들 131, 132, 133 간의 간섭을 계산한다. 일 실시 예에 따라서, 관리 서버 120는 경로 손실 모델(path loss model)을 사용하여 기지국들 131, 132, 133 간의 간섭 정도를 계산할 수 있다.

(4) 다음으로, 정보 제공 서버 110은 관리 서버 120에게 사용 가능 대역의 정보를 제공한다.

(5) 다음으로, 관리 서버 120은 모든 기지국들 131, 132, 133이 공용으로 사용 가능한 채널을 분배한 후, 각각의 기지국들 131, 132, 133 별로 간섭없이 사용 가능한 추가 채널을 분배한다.

(6) 다음으로, 관리 서버 120은 각각의 기지국들 131, 132, 133에게 채널을 할당한다.

(7) 다음으로, 각각의 기지국들 131, 132, 133은 정보 제공 서버 110에게 채널 사용 권한을 요청한다. 이에 대하여, 정보 제공 서버 110은 각각의 기지국들 131, 132, 133이 제1 계층 1401 및 제2 계층 1403에 대하여 간섭을 주지 않으면 채널 사용 권한을 부여한다. 정보 제공 서버 110로부터 채널 사용 권한이 부여된 경우, 각각의 기지국들 131, 132, 133은 할당된 채널을 운영 주파수로 결정한다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 동작 방법에 있어서,
정보 제공 서버로부터 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 수신하는 과정과,
상기 사용 가능한 주파수 대역 내 복수의 주파수들 각각에서의 채널 품질을 측정하는 과정과,
상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 기초하여 운영 주파수(operation frequency)를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 운영 주파수를 결정하는 과정은,
상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 가중치를 곱한 값에 기초하여 상기 운영 주파수를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 2에 있어서,
관리 서버로부터 서로 다른 복수의 가중치 방식들 중 하나의 가중치 방식을 나타내는 메시지를 수신하는 과정과,
상기 하나의 가중치 방식에 기초하여 상기 복수의 주파수들 각각에 대한 가중치를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 기지국의 셀 식별자 및 상기 결정된 운영 주파수를 포함하는 정보를 관리 서버로 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 관리 서버로부터 적어도 하나의 이웃 셀의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 이웃 셀 리스트를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하는 과정과,
상기 업데이트된 제1 이웃 셀 리스트를 상기 관리 서버로 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 관리 서버로 이웃 셀 리스트 업데이트에 대한 요청을 송신하는 과정과,
상기 관리 서버로부터 제2 이웃 셀 리스트를 수신하는 과정과,
상기 제2 이웃 셀 리스트에 기초하여 상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 6에 있어서,
제2 기지국에게 기지국 설정 업데이트 요청 메시지를 송신하는 과정과,
상기 제2 기지국의 제3 이웃 셀 리스트를 수신하는 과정과,
상기 제3 이웃 셀 리스트에 기초하여 상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하는 과정을 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에서 관리 서버의 동작 방법에 있어서,
제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 정보를 수신하는 과정과,
상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제2 정보를 수신하는 과정과,
상기 제2 정보에 기초하여 제1 이웃 셀 리스트를 생성하는 과정과,
제1 기지국으로 상기 제1 이웃 셀 리스트를 송신하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 기지국으로부터 이웃 셀 리스트 업데이트에 대한 요청을 수신하는 과정과,
상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제3 정보를 수신하는 과정과,
상기 제3 정보에 기초하여 제2 이웃 셀 리스트를 생성하는 과정과,
상기 제1 기지국으로 상기 제2 이웃 셀 리스트를 송신하는 과정을 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에서 제1 기지국 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
정보 제공 서버로부터 사용 가능한 주파수 대역과 관련된 정보를 수신하고,
상기 사용 가능한 주파수 대역 내 복수의 주파수들 각각의 채널 품질을 측정하며,
상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 기초하여 운영 주파수를 결정하도록 구성된 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 복수의 주파수들 각각의 채널 품질에 가중치를 곱한 값에 기초하여 상기 운영 주파수를 결정하도록 더 구성된 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
관리 서버로부터 서로 다른 복수의 가중치 방식들 중 하나의 가중치 방식을 나타내는 메시지를 수신하고,
상기 하나의 가중치 방식에 기초하여 상기 복수의 주파수들 각각에 대한 가중치를 결정하도록 더 구성된 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 기지국의 셀 식별자 및 상기 결정된 운영 주파수를 포함하는 정보를 관리 서버로 송신하도록 더 구성된 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 관리 서버로부터 적어도 하나의 이웃 셀의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 이웃 셀 리스트를 수신하도록 더 구성된 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하고,
상기 업데이트된 제1 이웃 셀 리스트를 상기 관리 서버로 송신하도록 더 구성된 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
이웃 셀 리스트 업데이트 요청 여부를 결정하고,
이웃 셀 리스트 업데이트 요청을 결정한 경우, 상기 관리 서버로 이웃 셀 리스트 업데이트 요청을 송신하고,
상기 관리 서버로부터 제2 이웃 셀 리스트를 수신하며,
상기 제2 이웃 셀 리스트에 기초하여 상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하도록 더 구성된 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
제2 기지국에게 기지국 설정 업데이트 요청 메시지를 송신하고,
상기 제2 기지국의 제3 이웃 셀 리스트를 수신하며,
상기 제3 이웃 셀 리스트에 기초하여 상기 제1 이웃 셀 리스트를 업데이트하도록 더 구성된 장치.
무선 통신 시스템에서 관리 서버 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제1 정보를 수신하고,
상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제2 정보를 수신하며,
상기 제2 정보에 기초하여 제1 이웃 셀 리스트를 생성하고,
제1 기지국으로 상기 제1 이웃 셀 리스트를 송신하도록 구성된 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 기지국으로부터 이웃 셀 리스트 업데이트 요청을 수신하고,
상기 관리 서버에 연결된 적어도 하나의 제2 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제2 기지국의 셀 식별자 및 운영 주파수를 포함하는 제3 정보를 수신하며,
상기 제3 정보에 기초하여 제2 이웃 셀 리스트를 생성하고,
상기 제1 기지국으로 상기 제2 이웃 셀 리스트를 송신하도록 더 구성된 장치.