WO2012141424A2 - 펨토셀 접속 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2012141424A2
WO2012141424A2 PCT/KR2012/001087 KR2012001087W WO2012141424A2 WO 2012141424 A2 WO2012141424 A2 WO 2012141424A2 KR 2012001087 W KR2012001087 W KR 2012001087W WO 2012141424 A2 WO2012141424 A2 WO 2012141424A2
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femtocell base
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femtocell
terminal
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이기호
이용규
지영하
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주식회사 케이티
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Definitions

  • the present invention relates to a femtocell connection control method and apparatus.
  • handover between femtocells is defined in 3GPP, and in the process of performing handover between femtocells, whether a mobile management entity (MME) node in charge of gateway and user traffic control can be connected to a new femtocell. In order to identify the error, perform an access check procedure.
  • MME mobile management entity
  • the terminal determines whether the terminal is handed over based on the result of the access check procedure. At this time, if the new femtocell information to be handed over is included in the ACL (Allowed Closed Subscriber Group List) stored in the terminal, the terminal handovers to the base station of the femtocell according to the guidance from the currently connected femtocell base station. However, if the femtocell information is not included in the ACL, since the handover to the base station of the femtocell cannot be performed, connection of the call to which the terminal is connected may be temporarily disconnected, thereby reducing the quality of service provided to the user.
  • ACL Allowed Closed Subscriber Group List
  • the present invention provides a femtocell access control method and apparatus for granting access to a femtocell even when a UE passes through a femtocell not included in a user ACL.
  • a method for controlling a femtocell connection by a second femtocell base station adjacent to a first femtocell base station to which a terminal is connected so that the terminal is handed over.
  • the second femtocell base station having a CSG identifier different from the Closed Subscriber Group (CSG) identifier of the first femtocell base station, and the second femtocell base station generating a handover allow message for a plurality of adjacent femtocell base stations; Transmitting and storing the generated handover permission message to a gateway to which the second femtocell base station is connected; And setting a resource to be provided to the terminal when receiving a handover request for the terminal from the gateway, and performing a connection with the terminal.
  • CSG Closed Subscriber Group
  • a method for controlling a connection to handover a terminal connected to a first femtocell base station to a second femtocell base station is provided.
  • a handover grant message that is different from the CSG identifier of the second femtocell base station and includes the CSG identifier of the femtocell base station neighboring the second femtocell base station; Storing a CSG identifier included in the received handover permission message and allowing handover; Receiving a handover request message for the terminal from the first femtocell base station; And controlling the UE to handover to the second femtocell base station based on the cell identifier information of the second femtocell base station and the CSG identifier information of the first femtocell base station included in the handover request message.
  • a system for controlling a connection to a femtocell for femtocell handover between terminals is provided.
  • a first femtocell base station interworking with the terminal and requesting a handover of the terminal;
  • a second femtocell base station located adjacent to the first femtocell base station, and assigned with a CSG identifier different from the CSG identifier of the first femtocell base station, and to which the terminal is handed over from the first femtocell base station;
  • a gateway interworking with the first femtocell base station and the second femtocell base station, and requesting a handover of the terminal requested from the first femtocell base station to the second femtocell base station.
  • the femtocell access control method and apparatus can increase the service quality of a user because the terminal approves the access to the femtocell even if the terminal passes through the femtocell not included in the user ACL.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram of a system environment for performing inter-femtocell handover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a femtocell interheadover according to an 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 device (User). It may also refer to an Equipment (UE), an Access Terminal (AT), or the like, and may include all or some functions of a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, and the like.
  • a base station is an access point (AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), a Node B (Node B), a base transceiver station (Base Transceiver Station, BTS), MMR ( Mobile Multihop Relay) -BS and the like, and may include all or part of functions such as an access point, a radio access station, a Node B, a base transceiver station, and an MMR-BS.
  • AP access point
  • RAS Radio Access Station
  • Node B Node B
  • BTS Base Transceiver Station
  • MMR Mobile Multihop Relay
  • FIG. 1 is an exemplary diagram of a system environment for performing inter-femtocell handover according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of femtocell base stations 200: 200-1 to 200-4 are linked to one gateway 100.
  • four femtocell base stations 200-1 to 200-4 are illustrated, but are not necessarily limited thereto.
  • Each femtocell base station 200-1 to 200-4 includes CSG identifier information and cell identifier information.
  • the first femtocell base station 200-1 assumes that the CSG identifier is 1 and that the area of the first femtocell base station 200-1, that is, the cell identifier is 1.
  • the second femtocell base station 200-2 assumes that the CGS identifier is 2 and the cell identifier is 2.
  • the third femtocell base station 200-3 assumes that the CGS identifier is 1 and the cell identifier is 3.
  • the terminal 300 when the terminal 300 moves from the first femtocell base station 200-1 to the third femtocell base station 200-3, the terminal 300 includes the first femtocell base station 200-1 and the second femtocell base station ( 200-2) and the third femtocell base station 200-3.
  • information of the femtocell base station 200-2 having the CSG identifier of 2 is not stored in the ACL of the terminal 300.
  • the terminal 300 may not perform a handover to the second femtocell base station 200-2 having the CSG identifier of 2.
  • the gateway Since information is stored in 100), handover between femtocells with different CSG identifiers is possible.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a femtocell base station among femtocell access control apparatuses according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a structural diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention.
  • the femtocell base station 200 includes a CSG collecting unit 210, a CSG determining unit 220, a handover approval / rejection confirming unit 230, and a measurement information receiving unit ( 240, a handover decision unit 250, and a handover request unit 260.
  • the CSG collecting unit 210 collects CSG identifiers of neighboring base stations adjacent to the femtocell base station 200 according to a preset period.
  • the CSG determining unit 220 checks the CSG identifiers of neighboring base stations collected by the CSG collecting unit 210.
  • the CSG identifiers of the neighboring neighboring base stations there are a plurality of femtocell base stations which are different from the CSG identifier of the femtocell base station itself but have the same CSG identifier among the neighboring neighboring base stations, and among the femtocell base stations having the same CSG identifier, the femtocell base stations indicating the predetermined signal strength or more. Check whether or not.
  • the handover approval / rejection confirming unit 230 determines that there are a plurality of femtocell base stations having the same CSG identifier among the neighboring neighbor base stations and indicating the strength of the predetermined signal strength or more.
  • the handover approval / rejection confirming unit 230 attempts to enter the femtocell base station area and the gateway 100 provides information indicating that the handover connection of the terminal is approved even if the ACL of the terminal does not include information on the femtocell base station. To send.
  • the CSG collector 210 periodically collects the CSG identifier, the information allowing the handover access approval checks the CSG identifiers of the neighbor base stations and determines whether the handover access is approved to the corresponding femtocell base station.
  • the measurement information receiver 240 is connected to the femtocell base station and receives the measurement information from the terminal 300 receiving the service.
  • the measurement information includes signal strength information measured by the terminal based on a signal transmitted from the femtocell base station, and also includes signal strength information between a plurality of adjacent base stations and the terminal adjacent to the femtocell base station.
  • the method for generating the measurement information by the terminal 300 is already known and the detailed description will be omitted in the embodiment of the present invention.
  • the handover determination unit 250 determines whether the corresponding terminal is handover based on the measurement information received by the measurement information receiver 240. When the handover is instructed by the gateway 100, the cell identifier information about the destination femtocell base station is checked to which base station to request handover.
  • the handover request unit 260 When the handover decision unit 250 determines the handover to the terminal, the handover request unit 260 generates a handover request message including identifier information of the destination femtocell base station and transmits the generated handover request message to the gateway.
  • a structure for instructing the handover to the terminal 300 by the gateway 100 that has received the handover approval or rejection from the femtocell base station 200 will be described with reference to FIG. 3.
  • the gateway 100 includes a handover request collecting unit 110, an approval base station information storage unit 130, and a handover indicating unit 120.
  • the handover request collection unit 110 is a signal from the femtocell base station to which the terminal 300 is currently connected, that is, the source femtocell base station, identifier information of the corresponding terminal, CSG identification information of the source femtocell base station, and the neighbor base station measured by the terminal.
  • a handover request message including strength and cell identifier information of an adjacent base station is received.
  • the grant base station information storage unit 130 permits handover access authorization from the plurality of femtocell base stations interworking with the gateway 100 to inform whether to approve a handover request from a femtocell base station having a different CSG identifier. Save the information. This information may vary according to a preset period.
  • the terminal 300 accesses the terminal 300 according to the handover connection approval permission information stored in the approval base station information storage unit 130. Handover is instructed to the source femtocell base station.
  • the femtocell base station currently connected to the terminal 300 is referred to as a source femtocell base station 200-1, and the femtocell whose CSC identifier of the source femtocell base station 200-1 differs in the advancing direction of the terminal.
  • the femtocell base station when there is a base station and handover to the base station is called the destination femtocell base station 200-2.
  • the CSG identifier of the source femtocell base station 200-1 is 1
  • the CSG identifier of the destination femtocell base station 200-2 is 2.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a femtocell interheadover according to an embodiment of the present invention.
  • the destination femtocell base station 200-2 collects a CSG identifier from an adjacent base station (S100). In this case, it is assumed that the CSG identifier of the destination femtocell base station 200-2 is different from the CSG identifier of the neighboring base station.
  • the destination femtocell base station 200-2 is one of a plurality of femtocell base stations adjacent to the source femtocell base station 200-1.
  • the CSG determination unit determines whether there are a plurality of identical identifiers different from its own CSG identifier among the collected CSG identifiers. (S110). If the same plurality of CSG identifiers are present, the CSG determination unit checks whether a base station having the corresponding CSG identifier generates a signal of a signal strength or more preset in advance (S120).
  • Generating a signal equal to or greater than a preset signal strength means that the signal is located very close to the destination femtocell base station 200-2. Accordingly, when the terminal 300 in the femtocell base station area moves, the terminal femtocell base station 200-2 passes through the communication area of the destination femtocell base station 200-2. Even if there is no information on the handover of the terminal can be approved.
  • the destination femtocell base station 200-2 determines to accept a handover request from the base station with the CSG identifier 1.
  • the handover approval / rejection confirmation unit allows handover to the gateway 100 including the corresponding CSG identifier, that is, CSG identifier 1.
  • Notify transmits a handover approval message (S130). That is, when there is a handover request from the neighboring base station having the corresponding CSG identifier, the handover is notified even if there is no information on the destination femtocell base station in the ACL of the terminal connected to the corresponding femtocell base station.
  • the gateway 100 Upon receiving the handover grant message, the gateway 100 stores the information about the destination femtocell base station 200-2 (for example, CSG identifier information and cell identifier information) in the grant base station information storage unit and stores the grant message. Transfer to the destination femtocell base station 200-1 (S140).
  • the gateway 100 Upon receiving the handover grant message, the gateway 100 stores the information about the destination femtocell base station 200-2 (for example, CSG identifier information and cell identifier information) in the grant base station information storage unit and stores the grant message. Transfer to the destination femtocell base station 200-1 (S140).
  • the terminal 300 connected to the source femtocell base station 200-1 includes a plurality of base femtocell base stations 200-2 as well as adjacent base stations, that is, destination femtocell base stations 200-2.
  • the measurement information which is a result of measuring the communication quality with the femtocell base station, is transmitted to the source femtocell base station 200-1 (S150).
  • the handover determination unit of the source femtocell base station 200-1 determines whether to handover the terminal based on the measurement information (S160).
  • the signal strength measured with the destination femtocell base station 200-2 is the largest as a result of the measurement by the terminal 300.
  • a method for measuring communication quality is already known, and detailed description thereof will be omitted in the exemplary embodiment of the present invention.
  • the source femtocell base station 200-1 determines the handover for the terminal 300
  • the source femtocell base station 200-1 includes the CSG identifier of the source femtocell base station, identification information of the destination femtocell base station, and terminal information.
  • the handover is requested to the gateway 100 (S170).
  • the terminal information includes not only identifier information of the terminal but also ACL information stored in the terminal.
  • the handover request collection unit 110 of the gateway 100 collects handover request information including the CSG identifier and the terminal information of the source femtocell base station from the source femtocell base station 200-1, and accesses the terminal with the MME.
  • the verification procedure is performed (S180). In this case, the general access check procedure is already known and the detailed description is omitted in the embodiment of the present invention.
  • the handover indication unit 120 of the gateway 100 may correspond to the CSG identifier of the source femtocell base station 200-1 and the information stored in the grant base station information storage unit 130. Check whether to indicate handover to the terminal. That is, the handover indicating unit 120 confirms whether information corresponding to the cell identifier information of the destination femtocell base station 200-2 included in the handover request information is stored in the information storage unit 130.
  • the handover indication unit of the gateway transmits a handover request message including the identifier information of the terminal to the destination femtocell base station 200-2 (S190). However, if the CSG identifier of the source femtocell base station is not stored, the handover request is rejected.
  • the destination femtocell base station 200-2 receiving the handover request message from the gateway 100 sets up a resource to be provided to the terminal to be accessed by handover (S200), and sends a response to the handover request to the gateway 100. Transmit (S210).
  • the gateway receives the handover request response message from the destination femtocell base station 200-2, the gateway instructs the source femtocell base station 200-1 to handover the terminal (S220), and the source femtocell base station 200-1 Instructs the terminal 300 to handover through the connection with the destination femtocell base station 200-2 (S230).
  • the terminal When the terminal terminates the connection with the source femtocell base station 200-1 and connects to the destination femtocell base station 200-2 and confirms handover (S240), the destination femtocell base station 200-2 handovers to the gateway. Notify that the completion of (S250). Then, the gateway notifies the source femtocell base station 200-1 to release the resources provided to the terminal 300 (S260).

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Abstract

단말이 연결되어 있는 제1 펨토셀 기지국에 이웃한 제2 펨토셀 기지국이, 상기 단말이 핸드오버 하도록 제어하기 위하여, 제2 펨토셀 기지국은 제1 펨토셀 기지국의 CSG(Closed Subscriber Group) 식별자와 상이한 CSG 식별자를 가질 경우 제2 펨토셀 기지국이 인접한 복수의 펨토셀 기지국에 대한 핸드오버 허용 메시지를 생성한다. 생성한 핸드오버 허용 메시지를 제2 펨토셀 기지국이 연결되어 있는 게이트웨이로 전송하여 저장하도록 하고, 게이트웨이로부터 단말에 대한 핸드오버를 요청 받으면 단말에 제공할 리소스를 설정하여 단말과의 연결을 수행하여 펨토셀간 핸드오버를 제어한다.

Description

펨토셀 접속 제어 방법 및 장치
본 발명은 펨토셀 접속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 펨토셀 간 핸드오버는 3GPP에서 정의하고 있으며, 일반적인 펨토셀 간 핸드오버를 수행하는 과정에서 게이트웨이(Gateway)와 사용자 트래픽 제어를 담당하는 MME(Mobile Management Entity) 노드는 단말이 새로운 펨토셀로 접속 가능한지 여부를 파악하기 위하여, 접근 체크(Access check) 절차를 수행한다.
그리고 접근 체크 절차의 결과를 토대로 단말의 핸드오버 여부를 결정하게 된다. 이때, 단말은 단말 내에 저장되어 있는 ACL(Allowed Closed Subscriber Group List)에 핸드오버할 새로운 펨토셀 정보가 포함되어 있다면 현재 접속해 있는 펨토셀 기지국으로부터의 안내에 따라 해당 펨토셀의 기지국으로 핸드오버하여 접속한다. 그러나 ACL에 펨토셀 정보가 포함되어 있지 않다면, 해당 펨토셀의 기지국으로 핸드오버할 수 없기 때문에, 단말이 연결되어 있는 호의 접속이 일시적으로 끊길 수 있고 이에 따라 사용자에게 제공되는 서비스 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 단말이 사용자 ACL에 포함되지 않는 펨토셀을 지나가도 해당 펨토셀에 접속을 승인하는 펨토셀 접속 제어 방법 및 장치를 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 단말이 연결되어 있는 제1 펨토셀 기지국에 이웃한 제2 펨토셀 기지국이, 상기 단말이 핸드오버 하도록 펨토셀 접속을 제어하는 방법은,
상기 제2 펨토셀 기지국은 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG(Closed Subscriber Group) 식별자와 상이한 CSG 식별자를 가지며, 상기 제2 펨토셀 기지국이 인접한 복수의 펨토셀 기지국에 대한 핸드오버 허용 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성한 핸드오버 허용 메시지를 상기 제2 펨토셀 기지국이 연결되어 있는 게이트웨이로 전송하여 저장하도록 하는 단계; 및 상기 게이트웨이로부터 상기 단말에 대한 핸드오버를 요청 받으면, 상기 단말에 제공할 리소스를 설정하여 상기 단말과의 연결을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 게이트웨이가 제1 펨토셀 기지국에 연결되어 있는 단말을 제2 펨토셀 기지국으로 핸드오버하도록 접속을 제어하는 방법은,
상기 제2 펨토셀 기지국으로부터, 상기 제2 펨토셀 기지국의 CSG 식별자와 상이하며 상기 제2 펨토셀 기지국에 이웃한 펨토셀 기지국의 CSG 식별자를 포함하는 핸드오버 허용 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신한 핸드오버 허용 메시지에 포함되어 있으며, 핸드오버를 허용하는 CSG 식별자를 저장하는 단계; 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 단말에 대한 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 핸드오버 요청 메시지에 포함되어 있는 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보 및 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 정보를 토대로, 상기 단말이 상기 제2 펨토셀 기지국으로 핸드오버 하도록 제어하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 단말의 펨토셀간 핸드오버를 위해 펨토셀에 접속을 제어하는 시스템은,
상기 단말과 연동하고 있으며, 상기 단말의 핸드오버를 요청하는 제1 펨토셀 기지국; 상기 제1 펨토셀 기지국과 인접하여 위치하며, 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자와 상이한 CSG 식별자가 할당되어 있고, 상기 단말이 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 핸드오버하여 접속할 제2 펨토셀 기지국; 및 상기 제1 펨토셀 기지국 및 상기 제2 펨토셀 기지국과 연동하며, 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 요청받은 상기 단말의 핸드오버를 상기 제2 펨토셀 기지국에 요청하는 게이트웨이를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 접속 제어 방법 및 장치는 단말이 사용자 ACL에 포함되어 있지 않은 펨토셀을 지나가더라도 해당 펨토셀로의 접속을 승인하기 때문에, 사용자의 서비스 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀간 핸드오버를 수행하기 위한 시스템 환경의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국에 대한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이에 대한 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀간 해드오버를 나타낸 흐름도이다.
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, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시에에 따른 펨토셀 접속 제어 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀간 핸드오버를 수행하기 위한 시스템 환경의 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 게이트웨이(100)에 복수의 펨토셀 기지국(200: 200-1 ∼ 200-4)이 연동되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 4 개의 펨토셀 기지국(200-1 ∼ 200-4)을 도시하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고 각각의 펨토셀 기지국(200-1 ∼ 200-4)은 CSG 식별자 정보와 셀 식별자 정보를 포함한다.
즉, 제1 펨토셀 기지국(200-1)은 CSG 식별자가 1이고 제1 펨토셀 기지국(200-1)의 영역 즉, 셀 식별자를 1이라 가정한다. 이와 마찬가지로 제2 펨토셀 기지국(200-2)은 CGS 식별자가 2이고 셀 식별자를 2라 가정한다. 또한 제3 펨토셀 기지국(200-3)은 CGS 식별자가 1이고 셀 식별자를 3이라 가정한다.
이때, 단말(300)이 제1 펨토셀 기지국(200-1)에서 제3 펨토셀 기지국(200-3)으로 이동할 때, 단말(300)은 제1 펨토셀 기지국(200-1), 제2 펨토셀 기지국(200-2) 및 제3 펨토셀 기지국(200-3)의 순서로 거쳐간다. 그리고 단말(300)의 ACL에는 CSG 식별자가 2인 펨토셀 기지국(200-2)의 정보가 ACL에 저장되어 있지 않는다고 가정한다.
그러면, 일반적인 펨토셀간 핸드오버의 경우, 단말(300)은 CSG 식별자가 2인 제2 펨토셀 기지국(200-2)으로 핸드오버를 실행할 수 없게 된다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 이미 사전에 제2 펨토셀 기지국(200-2)이 자신의 정보가 ACL에 저장되어 있지 않은 단말이 자신에게 핸드오버를 시도할 경우에도 이를 받아들여 접속할 수 있도록 게이트웨이(100)에 정보를 저장해 놓고 있기 때문에, CSG 식별자가 다른 펨토셀간 핸드오버가 가능해진다.
이를 위해 먼저 펨토셀 기지국(200)의 구조와 게이트웨이(100)의 구조에 대해 도 2 및 도 3을 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 접속 제어 장치 중 펨토셀 기지국에 대한 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이에 대한 구조도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국(200)은 CSG 수집부(210), CSG 판단부(220), 핸드오버 승인/거절 확인부(230), 측정 정보 수신부(240), 핸드오버 결정부(250) 및 핸드오버 요청부(260)를 포함한다.
CSG 수집부(210)는 펨토셀 기지국(200)에 인접해 있는 이웃 기지국의 CSG 식별자를 미리 설정한 주기에 따라 수집한다.
CSG 판단부(220)는 CSG 수집부(210)가 수집한 이웃 기지국의 CSG 식별자들을 확인한다. 그리고 인접한 이웃 기지국의 CSG 식별자들 중 펨토셀 기지국 자신의 CSG 식별자와 다르지만 인접한 이웃 기지국들간에 동일한 CSG 식별자를 가지며, 동일한 CSG 식별자를 가지는 펨토셀 기지국 중 미리 설정한 신호 세기 이상의 세기를 나타내는 펨토셀 기지국이 복수개 존재하는지 여부를 확인한다.
핸드오버 승인/거절 확인부(230)는 CSG 판단부(220)에서 판단한 결과, 인접한 이웃 기지국들 중 서로 같은 CSG 식별자를 가지며 미리 설정한 신호 세기 이상의 세기를 나타내는 펨토셀 기지국이 복수개 존재한다고 판단하면, 핸드오버 승인/거절 확인부(230)는 펨토셀 기지국 영역으로 진입하고자 하며 해당 단말의 ACL에 펨토셀 기지국에 대한 정보가 포함되어 있지 않더라도 해당 단말의 핸드오버 접속을 승인함을 알리는 정보를 게이트웨이(100)로 전송한다. 이때, 핸드오버 접속 승인을 허용하는 정보는 CSG 수집부(210)가 주기적으로 CSG 식별자를 수집할 때 마다 이웃 기지국들의 CSG 식별자를 확인하고, 해당 펨토셀 기지국으로의 핸드오버 승인 여부를 판단하여 알린다.
측정 정보 수신부(240)는 펨토셀 기지국에 연결되어 서비스를 제공 받고 있는 단말(300)로부터 측정 정보를 수신한다. 이때 측정 정보는 단말이 펨토셀 기지국으로부터 전송되는 신호를 토대로 측정한 신호 세기 정보를 포함하며, 펨토셀 기지국과 인접해 있는 복수의 인접 기지국들과 단말간의 신호 세기 정보도 함께 포함한다. 이때 단말(300)이 측정 정보를 생성하는 방법은 이미 알려진 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
핸드오버 결정부(250)는 측정 정보 수신부(240)가 수신한 측정 정보를 토대로 해당 단말의 핸드오버 여부를 결정한다. 그리고, 게이트웨이(100)로부터 핸드오버를 지시 받으면, 어느 기지국으로 핸드오버를 요청할지 목적지 펨토셀 기지국에 대한 셀 식별자 정보를 확인한다.
핸드오버 요청부(260)는 핸드오버 결정부(250)가 단말에 대한 핸드오버를 결정하면, 목적지 펨토셀 기지국의 식별자 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 생성하여 게이트웨이로 전송한다.
이러한 펨토셀 기지국(200)으로부터 핸드오버 승인/거절 여부를 수신한 게이트웨이(100)가 단말(300)로 핸드오버를 지시하기 위한 구조에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이(100)는 핸드오버 요청 수집부(110), 승인 기지국 정보 저장부(130) 및 핸드오버 지시부(120)를 포함한다.
핸드오버 요청 수집부(110)는 단말(300)이 현재 접속해 있는 펨토셀 기지국 즉, 소스 펨토셀 기지국으로부터, 해당 단말의 식별자 정보, 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별 정보 및 상기 단말이 측정한 인접 기지국의 신호 세기 및 인접 기지국의 셀 식별자 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신한다.
승인 기지국 정보 저장부(130)는 게이트웨이(100)와 연동되어 있는 복수의 펨토셀 기지국들로부터, CSG 식별자가 다른 펨토셀 기지국으로부터의 핸드오버 요청이 있다 하더라도 이를 승인할지 여부를 알리는 핸드오버 접속 승인을 허용 정보를 저장한다. 이 정보는 미리 설정한 주기에 따라 변동될 수 있다.
핸드오버 지시부(120)는 핸드오버 요청 수집부(110)로부터 핸드오버 요청 메시지를 전달받으면, 승인 기지국 정보 저장부(130)에 저장되어 있는 핸드오버 접속 승인 허용 정보에 따라 단말(300)이 접속해 있는 소스 펨토셀 기지국으로 핸드오버를 지시한다.
이러한 시스템 환경에서 CSG 식별자가 다른 펨토셀간 핸드오버에 대하여 도 4를 참조로 설명하기로 한다. 이때, 설명의 편의를 위하여 단말(300)이 현재 접속해 있는 펨토셀 기지국을 소스 펨토셀 기지국(200-1)이라 지칭하고, 단말의 진행 방향에 소스 펨토셀 기지국(200-1)의 CSC 식별자가 상이한 펨토셀 기지국이 존재하고 이 기지국으로의 핸드오버가 요구될 경우의 펨토셀 기지국을 목적지 펨토셀 기지국(200-2)이라 지칭한다. 다시 말해, 소스 펨토셀 기지국(200-1)의 CSG 식별자는 1이고, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 CSG 식별자는 2라고 가정한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀간 해드오버를 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)은 인접한 기지국으로부터 CSG 식별자를 수집한다(S100). 이때, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 CSG 식별자와 인접한 기지국의 CSG 식별자가 다르다고 가정한다. 그리고, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)은 소스 펨토셀 기지국(200-1)에 인접해 있는 복수의 펨토셀 기지국 중 하나이다.
목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 CSG 수집부가 복수의 인접한 기지국의 CSG 식별자를 각각 수집하면, CSG 판단부는 수집한 복수의 CSG 식별자 중 자신의 CSG 식별자와는 다르나 동일한 식별자가 복수개 있는지 여부를 확인한다(S110). 만약 동일한 복수의 CSG 식별자가 존재한다면, CSG 판단부는 해당 CSG 식별자를 갖는 기지국이 미리 설정한 신호 세기 이상의 신호를 발생하는지 여부를 확인한다(S120).
미리 설정한 신호 세기 이상의 신호를 발생한다 함은, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)에 매우 인접하여 위치하고 있음을 의미한다. 따라서, 해당 펨토셀 기지국 영역에 있는 단말(300)이 이동을 할 경우, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 통신 영역을 지나가게 되기 때문에, 단말(300)의 ACL에 목적지 펨토셀 기지국(200-2)에 대한 정보가 없다 하더라도 해당 단말의 핸드오버를 승인할 수 있도록 한다.
즉, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 CSG 식별자는 2이고, 인접해 있는 복수의 펨토셀 기지국들 중 CSG 식별자가 1인 기지국이 복수개 존재하고 이들로부터의 신호 세기가 미리 설정한 신호 세기보다 크다면, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)은 CSG 식별자가 1인 기지국으로부터의 핸드오버 요청을 받아들이기로 결정한다.
그러므로 핸드오버 승인/거절 확인부는 S110 및 S120 단계에서 파악된 복수의 동일한 CSG 식별자를 갖는 펨토셀 기지국이 존재할 경우, 해당 CSG 식별자 즉, CSG 식별자 1을 포함하여 게이트웨이(100)로 핸드오버를 허용함을 알리는 핸드오버 승인 메시지를 전송한다(S130). 즉, 해당 CSG 식별자를 갖는 인접 기지국에서 핸드오버 요청이 있을 경우, 해당 펨토셀 기지국에 접속되어 있는 단말의 ACL에 목적지 펨토셀 기지국에 대한 정보가 없다 하더라도 자신에게 핸드오버를 허용함을 알린다.
핸드오버 승인 메시지를 수신한 게이트웨이(100)는 목적지 펨토셀 기지국(200-2)에 대한 정보(예를 들어, CSG 식별자 정보 및 셀 식별자 정보 등)를 승인 기지국 정보 저장부에 저장하고, 승인 메시지를 목적지 펨토셀 기지국(200-1)으로 전달한다(S140).
S140 단계 이후에, 소스 펨토셀 기지국(200-1)에 연결되어 있는 단말(300)이 소스 펨토셀 기지국(200-1) 뿐만 아니라 인접해 있는 기지국 즉, 목적지 펨토셀 기지국(200-2)을 포함하는 복수의 펨토셀 기지국과의 통신 품질을 측정한 결과인 측정 정보를 소스 펨토셀 기지국(200-1)으로 전달한다(S150). 그러면 소스 펨토셀 기지국(200-1)의 핸드오버 결정부는 측정 정보를 토대로 해당 단말의 핸드오버 여부를 결정한다(S160).
여기서 단말(300)에서 측정한 결과 목적지 펨토셀 기지국(200-2)과 측정한 신호 세기가 가장 크다고 가정한다. 그리고 통신 품질을 측정하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
소스 펨토셀 기지국(200-1)이 해당 단말(300)에 대한 핸드오버를 결정하면, 소스 펨토셀 기지국(200-1)은 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별자, 목적지 펨토셀 기지국의 식별 정보 및 단말 정보를 포함하여 게이트웨이(100)로 핸드오버를 요청한다(S170). 이때 단말 정보에는 단말의 식별자 정보뿐만 아니라 단말에 저장되어 있는 ACL 정보가 포함된다.
게이트웨이(100)의 핸드오버 요청 수집부(110)는 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 및 단말 정보를 포함하는 핸드오버 요청 정보를 소스 펨토셀 기지국(200-1)으로부터 수집하면, MME와 함께 해당 단말의 접근 확인 절차를 수행한다(S180). 이때, 일반적인 접근 확인 절차는 이미 알려진 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
그리고, 일반적인 접근 확인 절차 이외에 추가로, 게이트웨이(100)의 핸드오버 지시부(120)는 소스 펨토셀 기지국(200-1)의 CSG 식별자와 승인 기지국 정보 저장부(130)에 저장되어 있는 정보를 토대로 해당 단말로의 핸드오버를 지시할지 여부를 확인한다. 즉, 핸드오버 지시부(120)는 핸드오버 요청 정보에 포함되어 있는 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 셀 식별자 정보에 대응되는 정보가 정보 저장부(130)에 저장되어 있는지 확인한다.
만약 목적지 펨토셀 기지국(200-2)의 셀 식별자 정보가 저장되어 있다면, 해당 목적지 펨토셀 기지국에서 핸드오버를 승인하는 펨토셀 기지국의 CSG 식별자에 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별자가 포함되어 있는지 확인한다. 만약 저장되어 있는 정보 중 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별자가 저장되어 있다면, 게이트웨이의 핸드오버 지시부는 목적지 펨토셀 기지국(200-2)으로 단말의 식별자 정보를 포함하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S190). 그러나 소스 펨토셀 기지국의 CSG 식별자가 저장되어 있지 않다면, 핸드오버 요청을 거부한다.
게이트웨이(100)로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신한 목적지 펨토셀 기지국(200-2)은 핸드오버하여 접속해올 단말에 제공할 리소스를 셋업하고(S200), 핸드오버 요청에 대한 응답을 게이트웨이(100)로 전송한다(S210). 게이트웨이는 목적지 펨토셀 기지국(200-2)으로부터 핸드오버 요청 응답 메시지를 수신하면 소스 펨토셀 기지국(200-1)으로 해당 단말에 대한 핸드오버를 지시하고(S220), 소스 펨토셀 기지국(200-1)은 단말(300)로 목적지 펨토셀 기지국(200-2)과의 연결을 통해 핸드오버할 것을 지시한다(S230).
단말이 소스 펨토셀 기지국(200-1)과의 연결을 종료하고 목적지 펨토셀 기지국(200-2)으로 연결하여 핸드오버 하였음을 확인하면(S240), 목적지 펨토셀 기지국(200-2)은 게이트웨이로 핸드오버가 완료되었음을 통지한다(S250). 그러면 게이트웨이는 소스 펨토셀 기지국(200-1)으로 단말(300)에 제공하던 자원을 해제할 것을 알린다(S260).
이와 같은 절차를 통해 단말이 현재 연결되어 있는 기지국의 CSG 식별자가 다른 기지국으로 이동한다 하더라도, 그리고 단말에 CSG 식별자가 다른 기지국에 대한 정보가 저장되어 있지 않더라도 핸드오버를 수행할 수 있어, 사용자에게 높은 서비스 품질로 서비스를 제공할 수 있게 된다.
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 (10)

  1. 단말이 연결되어 있는 제1 펨토셀 기지국에 이웃한 제2 펨토셀 기지국이, 상기 단말이 핸드오버 하도록 펨토셀로의 접속을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제2 펨토셀 기지국은 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG(Closed Subscriber Group) 식별자와 상이한 CSG 식별자를 가지며,
    상기 제2 펨토셀 기지국이 인접한 복수의 펨토셀 기지국에 대한 핸드오버 허용 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성한 핸드오버 허용 메시지를 상기 제2 펨토셀 기지국이 연결되어 있는 게이트웨이로 전송하여 저장하도록 하는 단계; 및
    상기 게이트웨이로부터 상기 단말에 대한 핸드오버를 요청 받으면, 상기 단말에 제공할 리소스를 설정하여 상기 단말과의 연결을 수행하는 단계
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 허용 메시지를 생성하는 단계는,
    인접한 복수의 펨토셀 기지국으로부터 각각의 펨토셀 기지국에 할당되어 있는 CSG 식별자를 각각 수집하는 단계;
    상기 제2 펨토셀 기지국의 CSG 식별자와 다르며, 인접한 복수의 펨토셀 기지국에 대한 CSG 식별자 중 동일한 CSG 식별자를 가진 펨토셀 기지국이 복수개 있는지 확인하는 단계;
    동일한 CSG 식별자를 가진 펨토셀 기지국이 복수개 존재하면, 동일한 CSG 식별자를 가진 상기 복수개의 펨토셀 기지국이 미리 설정한 신호의 세기보다 센 신호를 전송하는 복수개의 펨토셀 기지국이 있는지 확인하는 단계; 및
    동일한 CSG 식별자를 가지며 미리 설정한 신호의 세기보다 센 신호를 전송하는 펨토셀 기지국이 복수개 존재하면, 복수개의 상기 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 및 셀 식별자를 포함하는 핸드오버 허용 메시지를 생성하는 단계
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 방법.
  3. 게이트웨이가 제1 펨토셀 기지국에 연결되어 있는 단말을 제2 펨토셀 기지국으로 핸드오버하도록 펨토셀로의 접속을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제2 펨토셀 기지국으로부터, 상기 제2 펨토셀 기지국의 CSG 식별자와 상이하며 상기 제2 펨토셀 기지국에 이웃한 펨토셀 기지국의 CSG 식별자를 포함하는 핸드오버 허용 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 핸드오버 허용 메시지에 포함되어 있으며, 핸드오버를 허용하는 CSG 식별자를 저장하는 단계;
    상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 단말에 대한 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 핸드오버 요청 메시지에 포함되어 있는 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보 및 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 정보를 토대로, 상기 단말이 상기 제2 펨토셀 기지국으로 핸드오버 하도록 제어하는 단계
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 핸드오버 하도록 제어하는 단계는,
    상기 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보에 대응되는 정보가 저장되어 있는지 확인하는 단계;
    상기 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보가 저장되어 있으면, 상기 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보에 대응하여 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 정보가 저장되어 있는지 확인하는 단계; 및
    상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자 정보가 저장되어 있으면, 상기 단말이 상기 제2 펨토셀 기지국으로 핸드오버 하도록 상기 제1 펨토셀 기지국으로 알리는 단계
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 펨토셀 기지국에 대한 셀 식별 정보는 상기 단말의 ACL(Allowed Closed Subscriber Group List)에 저장되어 있지 않은 펨토셀 접속 제어 방법.
  6. 단말의 펨토셀간 핸드오버를 제공하기 위하여 펨토셀로의 접속을 제어하는 시스템에 있어서,
    상기 단말과 연동하고 있으며, 상기 단말의 핸드오버를 요청하는 제1 펨토셀 기지국;
    상기 제1 펨토셀 기지국과 인접하여 위치하며, 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별자와 상이한 CSG 식별자가 할당되어 있고, 상기 단말이 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 핸드오버하여 접속할 제2 펨토셀 기지국; 및
    상기 제1 펨토셀 기지국 및 상기 제2 펨토셀 기지국과 연동하며, 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 요청 받은 상기 단말의 핸드오버를 상기 제2 펨토셀 기지국에 요청하는 게이트웨이
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 펨토셀 기지국은,
    상기 제2 펨토셀 기지국에 인접해 있는 복수의 이웃 기지국의 각각의 CSG 식별자를 수집하는 CSG 수집부;
    상기 CSG 수집부가 수집한 복수의 CSG 식별자 중 상기 제2 펨토셀 기지국에 할당된 CSG 식별자와 다르며, 동일한 CSG 식별자를 갖는 이웃 기지국이 복수개 존재하는지 확인하는 CSG 판단부; 및
    동일한 CSG 식별자를 갖는 이웃 기지국이 복수개 존재하면, 해당 CSG 식별자를 포함하는 핸드오버 승인 메시지를 생성하여 상기 게이트웨이로 전송하는 핸드오버 승인 확인부
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 CSG 판단부는,
    상기 동일한 CSG 식별자를 갖는 이웃 기지국 중 미리 설정한 신호 세기보다 큰 신호 세기를 갖는 기지국이 복수개 존재하는지 확인하는 펨토셀 접속 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 펨토셀 기지국은,
    상기 연동하는 단말로부터 상기 제1 펨토셀 기지국의 신호 세기 정보 및 상기 제1 펨토셀 기지국에 인접한 기지국과 측정한 신호 세기 정보를 포함한 측정 정보를 수신하는 측정 정보 수신부;
    상기 제1 펨토셀 기지국의 신호 세기 정보를 토대로 상기 단말의 핸드오버를 결정하는 핸드오버 결정부; 및
    상기 게이트웨이로 상기 인접한 기지국과 측정한 신호 세기 정보를 포함하여 상기 단말에 대한 핸드오버를 요청하고, 상기 게이트웨이로부터 핸드오버 지시를 수신하면 상기 단말로 핸드오버를 지시하는 핸드오버 요청부
    를 더 포함하는 펨토셀 접속 제어 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 게이트웨이는,
    상기 단말이 접속해 있는 상기 제1 펨토셀 기지국으로부터 상기 단말의 식별자 정보, 상기 제1 펨토셀 기지국의 CSG 식별 정보 및 상기 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 핸드오버 요청 수집부;
    상기 제2 펨토셀 기지국의 셀 식별자 정보와 상기 제2 펨토셀 기지국이 핸드오버를 승인하는 CSG 식별 정보를 저장하는 승인 기지국 정보 저장부; 및
    상기 핸드오버 요청 수집부가 수집한 핸드오버 요청 메시지에 포함되어 있는 정보와 상기 승인 기지국 정보 저장부가 저장한 정보를 토대로 상기 제1 펨토셀 기지국 및 상기 제2 펨토셀 기지국으로 상기 단말의 핸드오버를 지시하는 핸드오버 지시부
    를 포함하는 펨토셀 접속 제어 시스템.
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