WO2011025161A2 - 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드 운용 방법 - Google Patents

펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드 운용 방법 Download PDF

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WO2011025161A2
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low
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장성철
김원익
김현재
김성경
윤철식
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삼성전자 주식회사
한국전자통신연구원
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/02—Arrangements for increasing efficiency of notification or paging channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention is a method for operating a low-duty mode in a femtocell base station.
  • a femtocell base station refers to a micro base station that manages a femtocell having a narrow service area compared to a macrocell.
  • the femtocell improves the call quality in the room where the coverage of the macrocell does not reach, plays a role of sharing the load of the macrocell, and can reduce communication costs.
  • femtocells may degrade the performance of mobile stations (MSs) in femtocells and macrocells due to interference with macrocells.
  • the femtocell base station supports a low-duty mode (LDM) in addition to the normal mode.
  • LDM low-duty mode
  • the femtocell base station enters the low-duty mode when there are no terminals in the femtocell or when all the terminals in the femtocell are in an idle / sleep mode.
  • the low-duty mode has a pattern of low duty mode cycles (alternatively referred to as "low duty mode cycle patterns") that alternate between available intervals (AI) and unavailable intervals (UAI). .
  • the femtocell base station operates in consideration of the low duty mode period pattern. During the available period, the air channel is activated to synchronize, paging, ranging or data traffic with the terminal, and transmit the wireless channel during the unavailable period. I never do that.
  • An object of the present invention is to provide a low duty mode period pattern in which a terminal can efficiently scan a femtocell base station and reduce interference between the femtocell base station and an adjacent base station.
  • a method for operating a low-duty mode in a femtocell base station comprising: managing a paging period including a paging listening period and a paging unavailable period, the available period and the unavailable period in consideration of the paging period Setting a periodic pattern of a low-duty mode including an interval, and operating the low-duty mode according to the periodic pattern.
  • the setting may include setting the available interval to include the paging listening interval.
  • the setting may include setting the non-availability interval shorter than the paging unavailable interval.
  • the operating may include activating and communicating with a wireless channel during the available period, and not performing transmission on the wireless channel during the unavailable period.
  • the managing may include managing a plurality of paging periods, and the setting may include setting a plurality of period patterns of the low-duty mode respectively corresponding to the plurality of paging periods. .
  • the operation may include operating the low-duty mode as the available period when at least one available period appears in the cycle patterns of the plurality of low-duty modes.
  • a method for operating a low-duty mode in a femtocell base station comprising: determining a service area of the femtocell base station overlaps with a service area of a macrocell base station, in consideration of the overlapping degree Setting a periodic pattern of a low-duty mode including an available interval and an unavailable interval, and operating the low-duty mode according to the periodic pattern.
  • the setting may include setting the non-availability section longer as the overlapping degree increases.
  • the setting may include setting the available interval to include a paging listening interval of a paging period set in the femtocell base station.
  • a method of operating a low-duty mode in a femtocell base station of any one of a base station group including a plurality of femtocell base stations comprising: entering the low-duty mode, and the plurality of femtocells
  • the base station is configured in the same manner and includes operating the low-duty mode according to a periodic pattern of the low-duty mode including an available interval and an unavailable interval.
  • the method may further include moving the paging listening section to be included in the available section if the paging listening section of the paging period managed by the one femtocell base station is included in the available section.
  • the method may further include transmitting a message indicating that the paging listening section has been moved to the terminal.
  • the operation step is to add the available period including the paging listening interval to the period pattern to the period pattern And modifying the low-duty mode according to the changed period pattern.
  • the plurality of femtocell base stations may include base stations using the same frequency.
  • the plurality of femtocell base stations may include base stations using the same paging group identifier.
  • the method may set the available interval to include a paging listening interval of a paging period used by the paging group.
  • a terminal can quickly scan a femtocell base station while minimizing interference between a femtocell base station operating in a low-duty mode and an adjacent base station.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a femtocell base station and a macrocell base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating a low-duty mode operating method considering a paging period according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a low-duty mode operating method in consideration of the degree of overlap with a macrocell according to another embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 illustrate a low-duty mode operating method in a plurality of paging groups according to another embodiment of the present invention.
  • a terminal is a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), a user equipment (User Equipment). It may also refer to a user equipment (UE), an access terminal (AT), and the like, and may include all or some functions of a terminal, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, an access terminal, and the like.
  • a base station is an access point (AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), a Node B (Node-B), an eNB (Evolved Node-B), a base station (Base transceiver station) It may refer to a Transceiver Station (BTS), a Mobile Multihop Relay (MMR) -BS, or the like, and may include all or a part of functions of an access point, a wireless access station, a Node B, an eNB, a base transceiver station, and an MMR-BS.
  • AP access point
  • RAS Radio Access Station
  • Node-B Node B
  • eNB evolved Node-B
  • Base transceiver station Base transceiver station
  • BTS Transceiver Station
  • MMR Mobile Multihop Relay
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a femtocell base station and a macrocell base station according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a plurality of femtocell base stations 100-400 and a macro cell base station 500, and each base station 100-500 manages a predetermined cell area 10-50.
  • the macrocell 50 and the femtocell 10-40 may overlap, and the macrocell base station 500 may manage the femtocell base stations 100-400.
  • the terminal 600 accesses the base stations 100-500 and transmits and receives data. If there is no data to transmit and receive for a predetermined time, the terminal may enter the idle mode.
  • the terminal entering the idle mode receives paging information including a paging group ID (PGID), a paging cycle, a paging offset, and the like from the base stations 100 to 500.
  • the paging group identifier is an identifier indicating a paging group including the base station, the paging period includes a paging listening interval (PLI) and a paging unavailable interval (PUI), the terminal in the paging listening interval Monitoring of a broadcasting channel is performed.
  • the paging offset is a parameter used to determine when to call a specific terminal, and the terminal has a paging listening interval after waiting for the paging offset in the paging period.
  • the femtocell base station 100-400 may be operated in a low-duty mode (LDM) when the terminal does not exist in the femtocell 10-40 or when the terminal is in an idle mode.
  • LDM low-duty mode
  • the low-duty mode is operated in a periodic pattern in which the available interval AI and the unavailable interval UAI are repeated to a certain length, or the aperiodic pattern in which the available interval AI and the unavailable interval UAI have an arbitrary length. It can be operated as.
  • the terminal 600 scans the femtocell base station 100-400 to perform an initial network entry or handover, and the terminal 600 scans the femtocell base station (UAI) in an unavailability interval (UAI) of the low-duty mode. 100-400 cannot be scanned, and then waits for the available interval AI and then scans for the available interval AI. If the terminal 600 fails to scan from the first frame of the available period AI, the terminal 600 scans a preamble in the next available period AI. In addition, when the terminal 600 needs to scan several preambles, the terminal 600 may not complete scanning of the femtocell base station 100-400 in one available interval (AI).
  • AI unavailability interval
  • the longer the unavailable interval (UAI), the longer the scanning time of the terminal 600, the longer the available interval (AI) to reduce the scanning delay of the terminal 600 increases the interference with the macro cell base station 500 Done.
  • the available interval AI and the unavailable interval UAI affect the performance of the terminal 600 and the base stations 100-500 according to the length.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating a low-duty mode operating method according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • the femtocell base station sets the low duty mode period pattern in consideration of the set paging period, that is, the paging period managed by the femtocell base station.
  • the available period AI of the low duty mode period pattern is set to include the paging listening period PLI of the paging period.
  • a femtocell base station equals one period of the paging period 21 and the low duty mode period pattern 22, and an available period of the low duty mode period pattern 22 ( AI) may be set to include a paging listening period PLI of the paging period 21.
  • the length of the available section AI may be equal to or longer than the paging listening section PLI.
  • the scanning performance of the terminal may vary according to the setting of the paging period.
  • the femtocell base station sets the available period AI of the low duty mode period pattern 32 to include a paging listening period PLI of the paging period 31, and an unavailable period.
  • the UAI may be set shorter than the paging unavailable interval PUI so that the available interval AI occurs more frequently than the paging listening interval PLI. In this case, the femtocell base station scanning performance of the terminal can be improved with frequently available available intervals (AI).
  • a femtocell base station operates a low-duty mode in consideration of a plurality of paging periods managed.
  • the available interval AI of the low-duty mode is set to include the paging listening interval PLI of all paging periods.
  • the femtocell base station may set a plurality of low duty mode period patterns corresponding to a plurality of paging periods, and operate a low-duty mode in consideration of the plurality of low duty mode period patterns.
  • the low duty mode period patterns 43 and 44 are set to correspond to the plurality of paging periods 41 and 42 set in the terminal managed by the femtocell base station, respectively. In this case, as described in FIGS.
  • each low duty mode period pattern corresponds to an available period AI of the low duty mode period patterns 43 and 44 and a paging listening period PLI of the paging periods 41 and 42.
  • the femtocell base station operates as an available interval AI in the low-duty mode when at least one available interval AI appears in the plurality of low duty mode periodic patterns 43 and 44.
  • FIG. 5 is a view showing a low-duty mode operating method according to another embodiment of the present invention.
  • the service area 40 of the femtocell base station 400 partially overlaps with the service area 50 of the macrocell base station 500, but the service area 10 of the femtocell base station 100-300 is overlapped. 30 is completely included in the service area 50 of the macro cell base station 500.
  • the low duty mode period pattern 51 when the service areas are completely overlapped has an unavailable interval UAI compared to the low duty mode period pattern 52 when the service areas are partially overlapped.
  • UAI unavailability interval
  • the UE may delay the scanning of the femtocell base station due to a long unavailability interval, but the UE may ensure service continuity because the UE may maintain a wireless connection from the macrocell base station. have. And since the unavailability interval (UAI) is set long, the interference with the macrocell can be reduced.
  • UAI unavailability interval
  • the unavailable section UAI is set short so that the available section AI is frequently generated.
  • the available interval AI is defined as a paging listening interval (see FIG. 2 to FIG. 4). PLI).
  • 6 and 7 are diagrams illustrating a low-duty mode operating method according to another embodiment of the present invention.
  • the same integrated low duty mode period pattern 61 may be set in a plurality of femtocell base stations.
  • the plurality of femtocell base stations may be femtocell base stations using the same frequency.
  • each femtocell base station has a different paging period (62, 63), even if the available interval (AI) includes a paging listening period (PLI) of the paging period 62 set in some femtocell base station, it is set to another femtocell base station
  • the paging listening period PLI of the paging period 63 may not be included.
  • the femtocell base station in which the paging listening section PLI is not included in the available section AI of the integrated low duty mode period pattern 61 is changed to further include the available section AI corresponding to the paging listening section PLI. It can be operated in one pattern 64.
  • a femtocell base station in which the paging listening period PLI of the paging period 72 is not included in the available period AI of the integrated low duty mode period pattern 71 may use its paging period 72.
  • the paging period 73 includes the paging listening period PLI in the period AI.
  • the paging offset of the paging listening section PLI may be changed within the available section AI in the paging period 72.
  • the base station which has moved the paging offset may transmit a message for notifying the terminal.
  • a plurality of femtocell base stations using the same paging group identifier may operate the integrated low duty mode period pattern in the manner described in FIG. 2 or FIG. 3. Since the base station using the same paging group identifier has the same paging period, the available interval (AI) can be set to include a paging listening interval (PLI). At this time, since the base station using the same paging group identifier has the same paging period, it can be set so that the paging listening interval (PLI) is included in the available interval (AI) without moving the paging offset.
  • PKI paging listening interval
  • the UE when the femtocell base station sets the low duty mode period pattern, the UE must know the low duty mode period pattern in advance in order to scan and access the femtocell base station.
  • the UE may acquire the low duty mode period pattern from the femtocell base station or through a broadcast or unicast message received from a macrocell base station overlapping the femtocell.
  • the low duty mode period pattern may be obtained through a unicast message, for example, an AAI_REG-RSP message, which is received when the femtocell is registered.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드의 주기를 설정하는 방법으로서, 로우-듀티 모드의 주기는 가용 구간과 비가용 구간이 반복적으로 나타나는 패턴을 가지며, 가용 구간을 페이징 주기의 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정한다. 매크로셀에 중첩되는 서비스 영역을 가지는 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드의 주기를 설정하는 방법으로서, 펨토셀 기지국의 서비스 영역이 매크로셀에 중첩되는 정도를 고려하여 비가용 구간을 설정한다. 로우-듀티 모드로 운용되는 복수의 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드의 주기를 설정하는 방법으로서, 복수의 기지국에 동일한 주기를 설정할 수 있다.

Description

펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드 운용 방법
본 발명은 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법이다.
펨토셀(femtocell) 기지국(Base Station, BS)이란 매크로셀(macrocell)에 비해서 좁은 서비스 영역을 가지는 펨토셀을 관리하는 초소형 기지국을 말한다. 펨토셀은 매크로셀의 커버리지가 미치지 못하는 실내에서 통화 품질을 향상시키고, 매크로셀의 부하를 분담하는 역할을 수행하며, 통신 비용을 절감시킬 수 있다. 그러나 펨토셀은 매크로셀과의 간섭으로 펨토셀과 매크로셀 내의 단말(Mobile Station, MS) 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 펨토셀 기지국은 정상 모드(normal mode) 이외에 로우-듀티 모드(Low-Duty Mode, LDM)를 지원한다.
펨토셀 기지국은 펨토셀에 단말이 존재하지 않거나 펨토셀에 존재하는 단말이 모두 유휴 상태(idle/sleep mode)에 있는 경우에, 로우-듀티 모드로 진입한다. 로우-듀티 모드는 가용 구간(Available Interval, AI)과 비가용 구간(UnAvailable Interval, UAI)이 번갈아 가면서 나타나는 주기 패턴(pattern of Low Duty mode Cycle, 앞으로 "로우 듀티 모드 주기 패턴"이라고 함)을 가진다. 펨토셀 기지국은 로우 듀티 모드 주기 패턴을 고려하여 운용되는데, 가용 구간 동안에는 무선 채널(air interface)이 활성화되어 단말과 동기화, 페이징, 레인징 또는 데이터 트래픽 전송 등을 하고, 비가용 구간 동안에는 무선 채널로 전송하지 않는다.
본 발명의 기술적 과제는 단말이 효율적으로 펨토셀 기지국을 스캐닝하고, 펨토셀 기지국과 인접한 기지국 사이의 간섭을 줄일 수 있는 로우 듀티 모드 주기 패턴을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서, 페이징 청취 구간과 페이징 비가용 구간을 포함하는 페이징 주기를 관리하는 단계, 상기 페이징 주기를 고려하여 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계, 그리고 상기 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계를 포함한다.
상기 설정하는 단계는 상기 가용 구간을 상기 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설정하는 단계는 상기 비가용 구간을 상기 페이징 비가용 구간보다 짧게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 운용하는 단계는 상기 가용 구간 동안 무선 채널을 활성화하여 통신하는 단계, 그리고 상기 비가용 구간 동안, 상기 무선 채널로 전송을 수행하지 않는 단계를 포함할 수 있다.
상기 관리하는 단계는 복수의 페이징 주기를 관리하는 단계를 포함하며, 상기 설정하는 단계는 상기 복수의 페이징 주기에 각각 대응하는 복수의 상기 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 운용하는 단계는 상기 복수의 로우-듀티 모드의 주기 패턴에서 적어도 하나의 가용 구간이 나타나면, 상기 로우-듀티 모드를 상기 가용 구간으로 운용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서, 상기 펨토셀 기지국의 서비스 영역이 매크로셀 기지국의 서비스 영역과 중첩되는 정도를 판단하는 단계, 상기 중첩되는 정도를 고려하여 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계, 그리고 상기 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계를 포함한다.
상기 설정하는 단계는 중첩되는 정도가 클수록 상기 비가용 구간을 길게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설정하는 단계는 상기 가용 구간을 상기 펨토셀 기지국에 설정되어 있는 페이징 주기의 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 펨토셀 기지국을 포함하는 기지국 그룹 중 어느 하나의 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서, 상기 로우-듀티 모드로 진입하는 단계, 그리고 상기 복수의 펨토셀 기지국에 대해서 동일하게 설정되어 있으며, 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 가용 구간에 상기 어느 하나의 펨토셀 기지국이 관리하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간이 포함되지 않는 경우, 상기 페이징 청취 구간을 상기 가용 구간에 포함되도록 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 페이징 청취 구간이 이동되었음을 알리는 메시지를 단말에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가용 구간에 상기 어느 하나의 펨토셀 기지국이 관리하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간이 포함되지 않는 경우, 상기 운용하는 단계는 상기 주기 패턴에 상기 페이징 청취 구간을 포함하는 가용 구간을 추가하여 상기 주기 패턴을 변경하는 단계, 그리고 변경한 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 펨토셀 기지국은 동일한 주파수를 사용하는 기지국을 포함할 수 있다.
상기 복수의 펨토셀 기지국은 동일한 페이징 그룹 식별자를 사용하는 기지국을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 가용 구간을 상기 페이징 그룹에서 사용하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 로우-듀티 모드로 동작하는 펨토셀 기지국과 인접한 기지국 사이의 간섭을 최소화하면서, 단말에서 펨토셀 기지국을 빠르게 스캐닝할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 펨토셀 기지국과 매크로셀 기지국을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 페이징 주기를 고려한 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매크로셀과의 중첩 정도를 고려한 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 페이징 그룹에서의 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접속점(Access Point, AP), 무선 접속국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node-B), eNB(Evolved Node-B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접속점, 무선 접속국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 로우-듀티 모드를 운용하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 펨토셀 기지국과 매크로셀 기지국을 개략적으로 나타내는 도면이다
도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템은 복수의 펨토셀 기지국(100-400)과 매크로셀 기지국(500)을 포함하며, 각 기지국(100-500)은 일정 셀 영역(10-50)을 관리한다. 매크로셀(50)과 펨토셀(10-40)은 중첩되어 있을 수 있으며, 매크로셀 기지국(500)은 펨토셀 기지국(100-400)을 관리할 수 있다.
단말(600)은 기지국(100-500)에 접속하여 데이터를 송수신한다. 단말은 일정 시간 동안 송수신할 데이터가 없는 경우, 유휴 모드로 진입할 수 있다. 유휴 모드로 진입하는 단말은, 기지국(100-500)으로부터 페이징 그룹 식별자(Paging Group ID, PGID), 페이징 주기(paging cycle), 페이징 오프셋(paging offset) 등을 포함하는 페이징 정보를 수신한다. 페이징 그룹 식별자는 기지국이 포함된 페이징 그룹을 나타내는 식별자이고, 페이징 주기는 페이징 청취 구간(Paging Listening Interval, PLI)과 페이징 비가용 구간(Paging Unavailable Interval, PUI)을 포함하며, 페이징 청취 구간에서 단말은 방송 채널(broadcasting channel)에 대한 모니터링을 수행한다. 페이징 오프셋은 특정 단말을 호출할 수 있는 시점을 결정할 때 사용되는 파라미터로서, 단말은 페이징 주기에서 페이징 오프셋만큼 기다린 후 페이징 청취 구간을 가진다.
펨토셀 기지국(100-400)은 펨토셀(10-40)에 단말이 존재하지 않거나, 단말이 유휴 모드일 때 로우-듀티 모드(Low-Duty Mode, LDM)로 운용될 수 있다. 로우-듀티 모드는 가용 구간(AI)과 비가용 구간(UAI)이 일정 길이로 반복되는 주기적 패턴으로 운용되거나, 가용 구간(AI)과 비가용 구간(UAI)이 임의의 길이로 나타나는 비주기적 패턴으로 운용될 수 있다.
단말(600)은 초기 망 진입(initial network entry)을 하거나 핸드오버하기 위해 펨토셀 기지국(100-400)을 스캐닝하는데, 단말(600)은 로우-듀티 모드의 비가용 구간(UAI)에서는 펨토셀 기지국(100-400)을 스캐닝하지 못하므로, 가용 구간(AI)을 기다린 후 가용 구간(AI) 동안 스캐닝한다. 그리고 단말(600)이 가용 구간(AI)의 첫 프레임부터 스캐닝하지 못하는 경우, 단말(600)은 다음 가용 구간(AI)에서 프리앰블(preamble)을 스캐닝한다. 또한 단말(600)은 여러 개의 프리앰블을 스캐닝해야 하는 경우, 하나의 가용 구간(AI)에서 펨토셀 기지국(100-400) 스캐닝을 완료하지 못할 수 있다. 따라서 비가용 구간(UAI)이 길어지면 단말(600)의 스캐닝 시간은 길어지고, 단말(600)의 스캐닝 지연을 줄이기 위해 가용 구간(AI)이 길어지면 매크로셀 기지국(500)과의 간섭이 증가하게 된다. 이와 같이 가용 구간(AI)과 비가용 구간(UAI)은 그 길이에 따라 단말(600)과 기지국(100-500)의 성능에 영향을 미치게 된다. 다음에서 펨토셀 기지국(100-400)에서 단말(600)의 스캐닝 지연을 줄이면서 인접 셀과의 간섭을 줄이기 위한 로우 듀티 모드 주기 패턴을 설정하는 방법에 대해 살펴본다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 로우-듀티 모드에서 펨토셀 기지국은 설정된 페이징 주기, 즉 펨토셀 기지국이 관리하는 페이징 주기를 고려하여 로우 듀티 모드 주기 패턴을 설정한다. 이때, 로우 듀티 모드 주기 패턴의 가용 구간(AI)에 페이징 주기의 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되도록 설정한다.
구체적으로 도 2를 참고하면, 한 실시예에 따른 펨토셀 기지국은 페이징 주기(21)와 로우 듀티 모드 주기 패턴(22)의 한 주기를 동일하게 하고, 로우 듀티 모드 주기 패턴(22)의 가용 구간(AI)을 페이징 주기(21)의 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정할 수 있다. 그리고 가용 구간(AI)의 길이는 페이징 청취 구간(PLI)과 같거나 길게 설정할 수 있다. 또한 로우 듀티 모드 주기 패턴은 페이징 주기에 의존하기 때문에 페이징 주기의 설정에 따라 단말의 스캐닝 성능이 달라질 수 있다.
도 3을 참고하면, 다른 실시예에 따른 펨토셀 기지국은 로우 듀티 모드 주기 패턴(32)의 가용 구간(AI)을 페이징 주기(31)의 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정하고, 비가용 구간(UAI)을 페이징 비가용 구간(PUI)보다 짧게 설정하여 가용 구간(AI)이 페이징 청취 구간(PLI)보다 자주 발생하도록 할 수 있다. 이 경우, 자주 발생하는 가용 구간(AI)으로 단말의 펨토셀 기지국 스캐닝 성능이 향상될 수 있다.
도 4를 참고하면, 또 다른 실시예에 따른 펨토셀 기지국은 관리하는 복수의 페이징 주기를 고려하여 로우-듀티 모드를 운용한다. 이때, 로우-듀티 모드의 가용 구간(AI)을 모든 페이징 주기의 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정한다. 이를 위해 펨토셀 기지국은 복수의 페이징 주기에 대응하는 복수의 로우 듀티 모드 주기 패턴을 설정하고, 복수의 로우 듀티 모드 주기 패턴을 고려하여 로우-듀티 모드를 운용할 수 있다. 예를 들어, 펨토셀 기지국이 관리하는 단말에 설정된 복수의 페이징 주기(41, 42)에 대응하여 로우 듀티 모드 주기 패턴(43, 44)을 각각 설정한다. 이때 각 로우 듀티 모드 주기 패턴은 도 2와 도 3에서 설명한 바와 같이, 로우 듀티 모드 주기 패턴(43, 44)의 가용 구간(AI)을 페이징 주기(41, 42)의 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정한다. 그리고 펨토셀 기지국은 설정된 복수의 로우 듀티 모드 주기 패턴(43, 44)에서 적어도 하나의 가용 구간(AI)이 나타나면 로우-듀티 모드의 가용 구간(AI)으로 동작한다(45).
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
다시 도 1을 참고하면, 펨토셀 기지국(400)의 서비스 영역(40)은 매크로셀 기지국(500)의 서비스 영역(50)과 부분적으로 중첩되어 있지만, 펨토셀 기지국(100-300)의 서비스 영역(10-30)은 매크로셀 기지국(500)의 서비스 영역(50)에 완전히 포함되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 서비스 영역이 완전히 중첩되는 경우의 로우 듀티 모드 주기 패턴(51)은 서비스 영역이 부분적으로 중첩되는 경우의 로우 듀티 모드 주기 패턴(52)에 비해 비가용 구간(UAI)을 길게 설정한다. 즉, 펨토셀 기지국은 매크로셀 기지국과 중첩되는 서비스 영역이 클수록 로우-듀티 모드의 비가용 구간(UAI)을 길게 설정한다.
펨토셀 기지국의 서비스 영역이 매크로셀에 전부 포함되는 경우, 단말은 비가용 구간이 길어져 펨토셀 기지국의 스캐닝이 지연될 수 있지만, 단말은 매크로셀 기지국으로부터 무선 연결을 유지할 수 있기 때문에 서비스 연속성을 보장할 수 있다. 그리고 비가용 구간(UAI)이 길게 설정되므로 매크로셀과의 간섭이 줄어들 수 있다.
펨토셀 기지국의 일부 서비스 영역이 매크로셀에 중첩되는 경우, 단말이 펨토셀 기지국을 스캐닝할 때 지연이 발생하면 단말의 서비스 연속성이 보장되지 않을 수 있다. 따라서 스캐닝 지연을 줄이기 위해 가용 구간(AI)이 자주 발생되도록 비가용 구간(UAI)을 짧게 설정한다.
이와 같이, 펨토셀 기지국의 서비스 영역이 매크로셀에 중첩되는 정도를 고려하여 비가용 구간(UAI)을 설정하는 경우에, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 가용 구간(AI)이 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정할 수 있다.
도 6과 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로우-듀티 모드 운용 방법을 나타내는 도면이다.
복수의 펨토셀 기지국에 동일한 통합 로우 듀티 모드 주기 패턴(61)을 설정할 수 있다. 여기서 복수의 펨토셀 기지국은 동일한 주파수를 사용하는 펨토셀 기지국일 수 있다. 이 경우, 각 펨토셀 기지국은 다른 페이징 주기(62, 63)를 가지게 되어 가용 구간(AI)에 일부 펨토셀 기지국에 설정된 페이징 주기(62)의 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되더라도, 다른 펨토셀 기지국에 설정된 페이징 주기(63)의 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되지 못할 수 있다. 이와 같이 통합 로우 듀티 모드 주기 패턴(61)의 가용 구간(AI)에 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되지 못한 펨토셀 기지국은 페이징 청취 구간(PLI)에 대응하는 가용 구간(AI)을 더 포함하도록 변경한 패턴(64)으로 운용될 수 있다.
도 7을 참고하면, 통합 로우 듀티 모드 주기 패턴(71)의 가용 구간(AI)에 페이징 주기(72)의 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되지 못한 펨토셀 기지국은 자신의 페이징 주기(72)를 가용 구간(AI)에 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되는 페이징 주기(73)로 변경할 수 있다. 이때, 페이징 주기(72)에서 페이징 청취 구간(PLI)의 페이징 오프셋을 가용 구간(AI) 내로 이동시켜 변경할 수 있다. 그리고 페이징 오프셋을 이동시킨 기지국은 이를 단말에 알리기 위한 메시지를 전송할 수 있다.
동일한 페이징 그룹 식별자(PGID)를 사용하는 복수의 펨토셀 기지국은 도 2 또는 도 3에서 설명한 바와 같은 방법으로 통합 로우 듀티 모드 주기 패턴을 운용할 수 있다. 동일한 페이징 그룹 식별자를 사용하는 기지국은 동일한 페이징 주기를 가지므로, 가용 구간(AI)을 페이징 청취 구간(PLI)을 포함하도록 설정할 수 있다. 이때 동일한 페이징 그룹 식별자를 사용하는 기지국은 동일한 페이징 주기를 가지므로, 페이징 오프셋 이동 없이 가용 구간(AI)에 페이징 청취 구간(PLI)이 포함되도록 설정할 수 있다.
이와 같은 방법으로 펨토셀 기지국에서 로우 듀티 모드 주기 패턴을 설정하는 경우, 단말이 펨토셀 기지국을 스캐닝하여 접속하기 위해서는 로우 듀티 모드 주기 패턴을 미리 알고 있어야 한다. 단말은 펨토셀 기지국으로부터 로우 듀티 모드 주기 패턴을 획득하거나 펨토셀과 중첩되어 있는 매크로셀 기지국으로부터 수신하는 브로드캐스트 또는 유니캐스트 메시지를 통해 로우 듀티 모드 주기 패턴을 획득할 수 있다. 또는 단말이 펨토셀에 초기 망 진입을 시도하는 경우, 펨토셀 등록 시 수신하는 유니캐스트 메시지, 예를 들면, AAI_REG-RSP 메시지를 통해 로우 듀티 모드 주기 패턴을 획득할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서,
    페이징 청취 구간과 페이징 비가용 구간을 포함하는 페이징 주기를 관리하는 단계,
    상기 페이징 주기를 고려하여 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계, 그리고
    상기 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계
    를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 설정하는 단계는 상기 가용 구간을 상기 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 설정하는 단계는 상기 비가용 구간을 상기 페이징 비가용 구간보다 짧게 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 설정하는 단계는 상기 비가용 구간을 상기 페이징 비가용 구간보다 짧게 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 관리하는 단계는 복수의 페이징 주기를 관리하는 단계를 포함하며,
    상기 설정하는 단계는 상기 복수의 페이징 주기에 각각 대응하는 복수의 상기 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 운용하는 단계는 상기 복수의 로우-듀티 모드의 주기 패턴에서 적어도 하나의 가용 구간이 나타나면, 상기 로우-듀티 모드를 상기 가용 구간으로 운용하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  7. 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서,
    상기 펨토셀 기지국의 서비스 영역이 매크로셀 기지국의 서비스 영역과 중첩되는 정도를 판단하는 단계,
    상기 중첩되는 정도를 고려하여 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴을 설정하는 단계, 그리고
    상기 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계
    를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 설정하는 단계는 중첩되는 정도가 클수록 상기 비가용 구간을 길게 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 설정하는 단계는 상기 가용 구간을 상기 펨토셀 기지국에 설정되어 있는 페이징 주기의 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정하는 단계를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  10. 복수의 펨토셀 기지국을 포함하는 기지국 그룹 중 어느 하나의 펨토셀 기지국에서 로우-듀티 모드를 운용하는 방법으로서,
    상기 로우-듀티 모드로 진입하는 단계, 그리고
    상기 복수의 펨토셀 기지국에 대해서 동일하게 설정되어 있으며, 가용 구간과 비가용 구간을 포함하는 로우-듀티 모드의 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계
    를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 가용 구간에 상기 어느 하나의 펨토셀 기지국이 관리하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간이 포함되지 않는 경우,
    상기 페이징 청취 구간을 상기 가용 구간에 포함되도록 이동시키는 단계를 더 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 페이징 청취 구간이 이동되었음을 알리는 메시지를 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  13. 제10항에서,
    상기 가용 구간에 상기 어느 하나의 펨토셀 기지국이 관리하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간이 포함되지 않는 경우,
    상기 운용하는 단계는,
    상기 주기 패턴에 상기 페이징 청취 구간을 포함하는 가용 구간을 추가하여 상기 주기 패턴을 변경하는 단계, 그리고
    변경한 주기 패턴에 따라 상기 로우-듀티 모드를 운용하는 단계
    를 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  14. 제10항에서,
    상기 복수의 펨토셀 기지국은 동일한 주파수를 사용하는 기지국을 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  15. 제10항에서,
    상기 복수의 펨토셀 기지국은 동일한 페이징 그룹 식별자를 사용하는 기지국을 포함하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 가용 구간을 상기 페이징 그룹에서 사용하는 페이징 주기의 페이징 청취 구간을 포함하도록 설정하는 로우-듀티 모드 운용 방법.
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