WO2020138616A1 - 5g 통신 시스템의 소형셀 ap의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법 - Google Patents

5g 통신 시스템의 소형셀 ap의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법 Download PDF

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WO2020138616A1
WO2020138616A1 PCT/KR2019/008754 KR2019008754W WO2020138616A1 WO 2020138616 A1 WO2020138616 A1 WO 2020138616A1 KR 2019008754 W KR2019008754 W KR 2019008754W WO 2020138616 A1 WO2020138616 A1 WO 2020138616A1
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small cell
user terminal
controller
aps
signal strength
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PCT/KR2019/008754
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전호인
박경현
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주식회사 온페이스
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Definitions

  • the present invention relates to a 5G communication system, in a 5G mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are arbitrarily arranged, service access of a small cell AP and handover between small cell APs and small cell APs for user terminal access requests, respectively It relates to a control system and a driving method for guaranteeing the performance of a 5G small cell device that provides a stable 5G mobile communication service as well as guaranteeing the performance of a 5G small cell device by controlling the communication capacity of.
  • This technique relates to a device, an eNB and a method of a user equipment (UE) that reduces handover delay as a whole, the UE transmits measurement feedback to the eNB based on the control signal, and the UE attaches to or from the eNB.
  • UE user equipment
  • the reconfiguration message includes reconfiguration information indicating whether the physical layer or layer 2 of the UE is reconfigured and/or whether the security key is updated, and the reconfiguration information is handed between eNBs It may vary depending on whether the over is controlled by the same entity and/or whether the handover includes an intra-frequency transition, the UE or eNB initiates the handover of the UE, and during the handover, the UE physical layer or layer 2 Reconfiguration or security key update can be avoided, and the data and security key of the UE is characterized in that it can be directly connected between eNBs.
  • the technology relates to a method for operating a small cell and a small cell base station and a macro cell base station and a terminal, the method comprising: receiving information about a channel from the small cell base station; And calculating at least one of a transmission capacity of a small cell and a current average transmission occupancy rate of an unlicensed band by using the information on the received channel, wherein the calculating includes: a channel occupancy time and the It is characterized by a small cell operation method for calculating the average transmission share based on the ratio of the occupancy time of the channel, the usage time and the backoff time.
  • the small cell operating apparatus receives a request rate of a terminal, and the carrier waves of each small cell from the small cells that are turned on among the plurality of small cells. Residual capacity information is collected, and one small cell that satisfies the requested transmission rate of the terminal is selected as the remaining capacity for each carrier of the small cells that are turned on, and then the selected small cell and the terminal It characterized in that it is configured to control the selected small cell to perform the connection setup.
  • the present invention by controlling the service capacity of the small cell AP and the handover between the small cell AP and the communication capacity of each of the small cell APs in a 5G mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are arbitrarily disposed. It is a technical task to provide a control system and a driving method for guaranteeing the performance of a 5G small cell device that not only guarantees the performance of a 5G small cell device but also provides a stable 5G mobile communication service.
  • the present invention provides a distributed antenna system (DAS) for connecting a small cell service area having at least one small cell AP and the small cell APs to a backhaul network, and a small cell and macro cell base station connected to the backhaul network or
  • DAS distributed antenna system
  • a 5G communication system composed of a mobile communication switching center (MSC) connecting to a core network
  • MSC mobile communication switching center
  • a control system for guaranteeing the performance of a small cell AP in a 5G communication system having a small cell AP controller connected to the small cell APs and wired/wireless LAN.
  • the small cell AP controller is connected to the small cell APs through a wired or wireless LAN and includes a signal strength of a user terminal (UE) located in a small cell service area and a number of a user terminal (UE). Collecting terminal information from each small cell AP to the LAN to determine a small cell AP accessing a user terminal (UE), and transmitting user terminal (UE) information and access request data to the set small cell AP
  • UE user terminal
  • a control system for guaranteeing the performance of a small cell AP of a 5G communication system featuring features is provided as a technical solution.
  • the control system and driving method for guaranteeing the performance of the 5G small cell device of the present invention the service access and small size of the small cell AP in response to the user terminal access request in a 5G mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are randomly arranged
  • Figure 1 is a background technology, the construction of a seamless mobile technology in 5G and LTE systems and devices
  • Figure 2 is another background technology, a method for operating a small cell and a configuration of a small cell base station and a macro cell base station and a terminal technology
  • Figure 3 is another background technology, the configuration of a small cell operating method and device technology
  • Figure 4 is a small cell type proposed as a 5G mobile communication system.
  • Figure 5 is a connection relationship of small cell APs in a 5G mobile communication system.
  • Figure 8 is the configuration of the small cell AP controller of the present invention
  • Figure 9 is a method of driving a control system for ensuring the performance of a small cell AP of the 5G communication system of the present invention
  • the present invention provides a distributed antenna system (DAS) for connecting a small cell service area having at least one small cell AP and the small cell APs to a backhaul network, and a small cell and macro cell base station connected to the backhaul network or For guaranteeing the performance of a small cell AP in a 5G communication system having a small cell AP controller 200 connected to the small cell APs and a wired/wireless LAN in a 5G communication system composed of a mobile communication switching center (MSC) connecting to a core network.
  • MSC mobile communication switching center
  • the small cell AP controller 200 is connected to the small cell APs 100 through a wired or wireless LAN, and the signal strength and user terminal of a user terminal (UE) located in the small cell service area.
  • UE user terminal
  • User terminal information including the number of (UE) is collected from each small cell AP 100 to the LAN to determine a small cell AP accessing the user terminal UE, and the user terminal for the set small cell AP Provides 5G communication service by transmitting (UE) information and access request data, and the set small cell AP service is provided to the small cell AP controller 200 through LAN when 5G communication service of the connected user terminal (UE) ends.
  • a control system for guaranteeing the performance of a small cell AP of a 5G communication system characterized by notifying termination is provided in the best form for carrying out the invention.
  • 4G (4G) mobile communication systems such as 3GPP LTE and LTE-A systems are evolving into 5G (5G) mobile communication systems.
  • the millimeter wave of the 5G frequency should be considered.
  • 5G network cellular towers should be designed for much smaller cells than current 3G/4G base station towers.
  • the output power can be adjusted to cover up to 50km-150km technically, but 5G cell stations should be designed to cover relatively short distances due to the high carrier frequency and straightness of the electromagnetic waves.
  • the millimeter wave band (30GHz-300GHz) used in 5G mobile communication systems can transmit only a short distance due to its frequency characteristics.
  • there is a technical problem of linear millimeter waves due to the blocking of important radio waves by weather or physical obstacles (eg buildings).
  • the proposed 5G standard design method is to apply small cell stations in a short range and proposes a larger number of small cells as a 5G mobile communication system than a small number of large cells.
  • Figure 4 shows the type of small cell proposed as a 5G mobile communication system.
  • 5G small cells are classified into femtocells, picocells, microcells, etc. according to the radius of the cell to be serviced and the number of output and service user equipment (UE).
  • the service area where millimeter waves can be reached straight, such as open areas, is divided into macro cells.
  • the small cells as described above may be configured as an access point (AP) device as a small base station.
  • AP access point
  • FIG. 5 shows a connection relationship between small cell APs in a 5G mobile communication system.
  • the small cell access point devices (hereinafter referred to as “small cell APs”) constituting the small cell as described in the previous figure are backhaul networks via distributed antenna systems (DAS) such as massive MIMO. It is connected to a macro cell base station or a core network through the macro cell base station or core network, and is connected to each small cell AP through mobile switching centers (MSCs). Therefore, access requests of user terminals (UEs) can be provided with a 5G mobile communication service by being connected to a macro cell base station or a core network via a distributed antenna system-backhaul network-mobile communication switching center.
  • DAS distributed antenna systems
  • small cell APs constituting femtocells or picocells installed inside, indoors, or inside a building may be arbitrarily installed by a user, and a plurality of small cell APs may be disposed in an adjacent area. Accordingly, the small cell APs may have multiple responses to the access request of the user terminal (UE) or may act as a mutual noise source. In addition, a number of user terminals (UE) may request a connection, which may cause a connection that exceeds the communication capacity of the small cell AP, thereby reducing the speed of data provision.
  • the present invention is to solve the above problems, in a 5G mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are randomly arranged, a service access of a small cell AP and handover between small cell APs and a small cell in response to a user terminal access request in a 5G mobile communication service space.
  • a service access of a small cell AP and handover between small cell APs and a small cell in response to a user terminal access request in a 5G mobile communication service space.
  • Figure 6 shows the basic configuration of the present invention.
  • the present invention provides a distributed antenna system (DAS) for connecting a small cell service area having at least one small cell AP and the small cell APs to a backhaul network, and a small cell and a macrocell base station or core connected to the backhaul network.
  • DAS distributed antenna system
  • Control for guaranteeing the performance of a small cell AP in a 5G communication system having a small cell AP controller 200 connected to the small cell APs and a wired/wireless LAN in a 5G communication system composed of a mobile communication switching center (MSC) connecting to a network.
  • MSC mobile communication switching center
  • the small cell AP controller 200 is connected to the small cell APs 100 through a wired or wireless LAN, and the signal strength of the user terminal (UE) located in the small cell service area and the number of the user terminal (UE).
  • Collecting user terminal information including each from the small cell AP (100) to the LAN to determine the small cell AP accessing the user terminal (UE), and the user terminal (UE) information for the set small cell AP
  • 5G communication service by transmitting access request data and the set small cell AP is 5G that notifies service termination of the small cell AP controller 200 to the small cell AP controller 200 through LAN when the 5G communication service of the connected user terminal (UE) is terminated. It features a control system and a driving method for ensuring the performance of a small cell AP in a communication system.
  • a distributed antenna system for connecting a small cell service area having at least one small cell AP and the small cell APs to a backhaul network, and a small cell and macro cell base station connected to the backhaul network
  • a 5G communication system composed of a mobile communication switching center (MSC) connecting to a core network, guaranteeing the performance of a small cell AP in a 5G communication system including the small cell APs and the small cell AP controller 200 connected to the small cell APs by wired or wireless LAN.
  • MSC mobile communication switching center
  • the small cell AP controller 200 stores user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) and the number of the user terminal (UE) located in the small cell service area, respectively. ) To the LAN, and receives a call of the user terminal (UE) including the number of the user terminal (UE) that is called from the macro cell base station or the core network. When it is determined that the user terminal (UE) is located within the small cell service area, the user uses user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) collected by the LAN and the number of the user terminal (UE).
  • the small cell AP accessing the terminal (UE) is determined, and 5G communication service is provided by transmitting user terminal (UE) information and access request data to the set small cell AP, and the set small cell AP is connected to the user
  • 5G communication service of the terminal (UE) is terminated, a control system and a driving method for guaranteeing the performance of the small cell AP of the 5G communication system notifying the small cell AP controller 200 of the end of the service through the LAN are featured.
  • the small cell APs in the small cell service area receive user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) located in the service area and the number of the user terminal (UE). ) Is detected through the pilot signal transmitted from the small cell AP controller 200 through the LAN,
  • the small cell APs in the small cell service area receive a call of the user terminal (UE) including the number of the user terminal (UE) called from the macro cell base station or the core network, and the small cell AP controller 200 via LAN. It is characterized by providing.
  • the small cell APs in the small cell service area receive user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) and the number of the user terminal (UE) in a standby state, or a macro cell base station or core. It is configured to receive a call of the user terminal (UE) including the number of the user terminal (UE) called from the network, the ID of the small cell AP and the user terminal (UE) information and access request from the small cell AP controller 200 When receiving the data, the small cell AP of the corresponding ID is configured to provide a communication service between the user terminal (UE) and the macro cell base station or core network.
  • the small cell AP controller 200 stores the ID and data traffic capacity of each small cell AP and the number of user terminals (UEs) that each small cell AP 100 can access.
  • the small cell AP controller 200 includes an ID, a data traffic capacity, and a user terminal (UE) to which each small cell AP 100 can access each small cell AP 100. Calculate the number, and according to the data traffic capacity (data traffic capacity) and the number of user terminals (UE) that each small cell AP 100 can access, the small cell APs 100 that the user terminal (UE) can access It detects and selects a small cell AP 100 having a strong signal strenth of the user terminal (UE) to perform a connection request.
  • the small cell AP controller 200 collects the signal strength of the user terminal (UE) from each of the small cell APs including the small cell AP 100 to which the user terminal (UE) is connected to the LAN.
  • the handover function in the small cell is also performed by providing access request information from the small cell AP to the small cell AP with increased signal strength.
  • the small cell APs in the small cell service area wait in a reception state, and only at the request of the small cell AP controller 200, the user terminal ( UE) is configured to be connected to the macro cell base station or the core network,
  • FIG. 7 shows the configuration of a small cell AP in a control system for guaranteeing performance of a small cell AP in the 5G communication system of the present invention.
  • Small cell AP 100 of the present invention A main CPU 110 that controls the small cell AP;
  • a non-volatile memory 130 in which programs and data for driving the main CPU 110 and the local processor 170 and IDs of the small cell AP 100 are stored;
  • An uplink interface 180 communicating with a macrocell base station or a core network via a distributed antenna system (DAS) and a backhaul network under the control of the main CPU 110;
  • a user terminal signal strength measurement unit 160 that detects a signal strength of the user terminal (UE) through the
  • FIG. 8 shows the configuration of the small cell AP controller 200 in the control system for ensuring the performance of the small cell AP of the 5G communication system of the present invention.
  • Small cell AP controller 200 of the present invention A control processor 210 for controlling the small cell AP controller 200;
  • An AP interface 220 that performs data communication with small cell APs connected to the LAN under the control of the control processor 210;
  • a system memory 230 for storing driving programs and data of the control processor 210;
  • An AP information memory 240 for storing information of each of the small cell APs including the ID and data traffic capacity of each of the small cell APs connected to the LAN through the AP interface 220;
  • a temporary data memory 250 for temporarily storing information of user terminals (UEs) located in a small cell composed of small cell APs and an ID of an access AP;
  • a service log memory 260 for recording information of a user terminal (UE) accessed by the small cell AP controller 200 and small cell APs;
  • the small cell AP controller 200 having the above-described configuration, the small cell APs receive user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) and the number of the user terminal (UE), or a macro.
  • the small cell AP receives user terminal information including the signal strength of the user terminal (UE) and the number of the user terminal (UE), or a macro.
  • each of the small cell AP (100) For the ID and data traffic capacity (data traffic capacity) and the number of user terminals (UE) that each small cell AP 100 can access, calculate the data traffic capacity (data traffic capacity) and each small cell AP According to the number of user terminals (UE) that can be accessed (100), the user terminal (UE) detects the small cell APs (100) that can be accessed, among which the signal strength (signal strenth) of the user terminal (UE) is strong Cell AP 100 is selected to perform a connection request.
  • the small cell AP controller 200 collects the signal strength of the user terminal (UE) from each of the small cell APs including the small cell AP 100 to which the user terminal (UE) is connected to the LAN.
  • the handover function in the small cell can also be performed by providing access request information from the small cell AP to the small cell AP with increased signal strength.
  • Figure 9 shows a method of driving a control system for ensuring the performance of a small cell AP of the 5G communication system of the present invention.
  • the drive method of the control system of the present invention is a method of driving a control system for ensuring the performance of a small cell AP of the 5G communication system of the present invention.
  • -S100 transmitting a request signal of a user terminal (UE) from a core network via a macrocell base station or a request for access by a user terminal (UE) located in a small cell;
  • the small cell AP controller 200 reads the status information of the received small cell AP 100, and if it is determined that the corresponding user terminal UE is located within the small cell service area, each small cell AP 100 ), ID and data traffic capacity, and the number of user terminals (UEs) that each small cell AP 100 can access, calculates data traffic capacity and each small According to the number of user terminals (UE) that the cell AP 100 can access, the user terminal UE detects the small cell APs 100 that can be accessed, and among them, the signal strength of the user terminal (UE) is Selecting a strong small cell AP 100 and transmitting a connection request;
  • the small cell AP controller 200 performing the step S120 increases the signal strength from the small cell AP.
  • a handover function in a small cell is also performed.
  • FIG. 10 shows a method of driving a small cell AP controller 200 in a control system for guaranteeing performance of a small cell AP in a 5G communication system of the present invention.
  • -S205 registering information of the small cell AP including the ID and data traffic capacity of the small cell AP constituting the small cell to the small cell AP controller 200;
  • -S210 If a user terminal (UE) access request located in a small cell or a call signal from a user terminal (UE) is received from a small cell AP from a core network via a macro cell base station, and there is no received signal Maintaining a standby state;
  • -S215 requesting status information for each small cell AP (100) when a request to access a user terminal (UE) or a call signal from the user terminal (UE) is received from the small cell AP in step S210;
  • -S225 Reads the status information of the small cell AP 100 received from the small cell AP controller 200, and if it is determined that the corresponding user terminal UE is located within the small cell service area, each small cell AP 100 ), ID and data traffic capacity, and the number of user terminals (UEs) that each small cell AP 100 can access, calculates data traffic capacity and each small According to the number of user terminals (UE) that the cell AP 100 can access, the user terminal UE detects the small cell APs 100 that can be accessed, and among them, the signal strength of the user terminal (UE) is Selecting a strong small cell AP (100);
  • -S235 determining whether the operation of the small cell AP controller 200 is continuous or not and performing it repeatedly from S210 when it is continuously performed;
  • step S235 when there is a request for termination from the outside, terminating the operation of the small cell AP controller 200;
  • the control system and driving method for guaranteeing the performance of the small cell AP of the 5G communication system of the present invention the service access of the small cell AP in response to the user terminal access request in a 5G mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are randomly arranged
  • a control system and driving for guaranteeing the performance of the 5G small cell device providing stable 5G mobile communication service as well as ensuring the performance of the 5G small cell device by controlling the handover between the small cell AP and the communication capacity of each small cell AP.
  • control system and driving method for guaranteeing the performance of the small cell AP of the 5G communication system of the present invention as described above, although described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited by this and the present invention
  • various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention and the equivalent scope of the claims to be described below by those skilled in the art.
  • the present invention includes a 5G mobile communication service, in a mobile communication service space in which a plurality of small cell APs are randomly arranged, service access of a small cell AP and handover between small cell APs and small cell APs for user terminal access requests, respectively It can be used in the field of mobile communication service to guarantee the performance of 5G small cell device by controlling the communication capacity of.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 5G 통신 시스템에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 소형셀 AP 컨트롤러는, 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결되어 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP들로부터 LAN으로 수집하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고, 상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템을 제공한다.

Description

5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법
본 발명은 5G 통신 시스템에 관한 것으로서, 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 5G 이동통신 서비스 공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장할 뿐만 아니라 안정된 5G 이동통신 서비스를 제공하는 5G 소형셀 디바이스의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 대한 배경 기술로서 도면 제1도에 도시된 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0013862 A호의 5G 및 LTE 시스템 및 장치에서의 단절없는 이동 기술이 있다. 이 기술은, 전체적으로 핸드오버 지연을 감소시키는 사용자 장비(UE)의 장치, eNB 및 방법에 관한 것으로서, UE는 제어 신호에 기초해서 eNB로 측정 피드백을 전송하고, UE는 eNB로부터 혹은 UE가 어태치되어 있는 다른 eNB로부터 재구성 메시지를 수신하며, 재구성 메시지는 UE의 물리 계층 혹은 계층 2가 재구성되는지 여부 및/또는 보안 키가 업데이트되는지 여부를 나타내는 재구성 정보를 포함하며, 재구성 정보는 eNB들 사이의 핸드오버가 동일한 엔티티에 의해 제어되는지 여부 및/또는 핸드오버가 인트라-주파수 천이를 포함하는지 여부에 따라서 달라질 수 있고, UE 혹은 eNB는 UE의 핸드오버를 개시하며, 핸드오버 동안에 UE는 물리 계층이나 계층 2 재구성, 혹은 보안 키 업데이트를 회피할 수 있으며, UE의 데이터 및 보안 키는 eNB들 사이에서 직접 접속될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 대한 다른 배경 기술로서 도면 제2도에 도시된 대한민국 등록특허 제10-1930356 B1호의 소형셀 운용 방법 및 소형셀 기지국 및 마크로셀 기지국 및 단말 기술이 있다. 이 기술은, 소형셀 운용 방법 및 소형셀 기지국 및 마크로셀 기지국 및 단말에 관한 것으로서, 소형셀 기지국으로부터 채널에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 채널에 관한 정보를 이용하여 소형셀의 전송 가능 용량 및 비면허 대역의 현재 평균 전송 점유율 중 적어도 하나를 계산하는 단계;를 포함하고, 상기 계산하는 단계는, 채널의 점유 시간과, 상기 채널의 점유시간, 사용 시간 및 백오프 시간의 합의 비율에 기초하여 상기 평균 전송 점유율을 계산하는 소형셀 운용 방법을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 또 다른 배경 기술로서 도면 제3도에 도시된 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0092340 A호의 소형셀 운용 방법 및 장치 기술이 있다. 이 기술은, 매크로셀 내 복수의 소형셀이 공존하는 네트워크에서 소형셀 운용 장치는 단말의 요청 전송률을 수신하면, 상기 복수의 소형셀 중 온(ON) 되어 있는 소형셀들로부터 각 소형셀의 반송파별 잔여용량 정보를 수집하고, 상기 온되어 있는 소형셀들 중 상기 온 되어 있는 소형셀들의 반송파별 잔여 용량으로 상기 단말의 요청 전송률을 만족하는 하나의 소형셀을 선택한 후, 선택된 소형셀과 상기 단말간 연결 설정을 수행하도록 상기 선택된 소형셀을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 5G 이동통신 서비스 공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장할 뿐만 아니라 안정된 5G 이동통신 서비스를 제공하는 5G 소형셀 디바이스의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은, 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 소형셀 AP 컨트롤러는, 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결되어 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP들로부터 LAN으로 수집하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고, 상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템을 기술적 해결 방법으로 제공한다.
본 발명의 5G 소형셀 디바이스의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법에 의하면, 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 5G 이동통신 서비스 공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장할 뿐만 아니라 안정된 5G 이동통신 서비스를 제공하는 기술적 효과가 있다.
도면 제1도는 배경 기술로서, 5G 및 LTE 시스템 및 장치에서의 단절없는 이동 기술의 구성
도면 제2도는 다른 배경 기술로서, 소형셀 운용 방법 및 소형셀 기지국 및 마크로셀 기지국 및 단말 기술의 구성
도면 제3도는 또 다른 배경 기술로서, 소형셀 운용 방법 및 장치 기술의 구성
도면 제4도는 5G 이동통신 시스템으로 제안된 소형셀의 타입
도면 제5도는 5G 이동통신 시스템의 소형셀 AP들의 연결 관계
도면 제6도는 본 발명의 기본 구성
도면 제7도는 본 발명의 소형셀 AP의 구성
도면 제8도는 본 발명의 소형셀 AP 컨트롤러의 구성
도면 제9도는 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템의 구동 방법
도면 제10도는 본 발명의 소형셀 AP 컨트롤러의 구동방법
본 발명은, 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러(200)를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 상기 소형셀 AP(100)들과 유무선 LAN으로 연결되어 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN으로 수집하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고, 상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하여 5G 통신 서비스를 제공하며, 상기 설정된 소형셀 AP는 접속된 사용자 단말(UE)의 5G 통신 서비스가 종료되면 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 서비스 종료를 통보하는 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템을 발명의 실시를 위한 최선의 형태로 제공한다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 이에 따라 이 기술이 속하는 분야에서 보통의 지식을 가진 자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
최근 멀티미디어 및 소셜네트워크 서비스 등에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 모바일 트래픽 양이 늘어나고 있으며, Internet of Things (IoT, 사물인터넷)의 등장으로 Things (사물들)의 숫자도 계속적으로 증가하고 있기 때문에 이에 따라 트래픽 양은 더욱더 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다. 이로 인해 3GPP LTE, LTE-A 시스템과 같은 4세대 (4G) 이동통신 시스템은 5세대 (5G) 이동통신시스템으로 진화하고 있다.
ITU-R (International Telecommunication Union - Radiocommunication Sector) WP (Working Party) 5D에서는 5G 이동통신 시스템에 대한 요구 사항을 기반으로 총 8개의 핵심 성능지표 후보를 <표 1>과 같이 도출한 바 있다.
핵심 성능 지표 (시스템 요구사항) 내용
User Experienced Data Rate (체감 전송률) 100Mbps ~ 1Gbps
Peak Data Rate (최대 전송률) 10Gbps ~ 50Gbps
Mobility (이동 속도) Up to 500Km/h
Latency (전송 지연) ~ 1ms (radio interface)
Connection Density (연결기기 밀도) 10 6 ~ 10 7 per Km2
Energy Efficiency (에너지 효율) IMT-A 대비 50 ~ 100배 효율화
Spectrum Efficiency (주파수 효율) IMT-A 대비 5 ~ 15배 효율화
Traffic Volume Density (면적당 용량) 1TB - 10TB/s/Km 2
상기와 같은 5G 이동통신 시스템의 성능을 보장하기 위한 가장 기본적인 요구 사항으로서 5G 주파수의 밀리미터 파를 고려해야 한다. 또한 5G 네트워크 셀룰러 타워는 현재 3G / 4G 기지국 타워에 비해 훨씬 작은 셀을 위해 설계되어야 한다. 3G / 4G 네트워크 셀룰러 타워의 경우, 출력 전력을 조정하여 최대 50km-150km를 기술적으로 커버할 수 있지만, 5G 셀 스테이션은 높은 캐리어 주파수와 전자파의 직진성으로 인해 상대적으로 짧은 거리를 커버하도록 설계되어야 한다. 5G 이동통신 시스템에서 사용되는 밀리미터파 대역 (30GHz-300GHz)은 주파수 특성으로 인해 짧은 거리만 전송할 수 있다. 또한 기상이나 물리적 장애물 (예 : 건물)에 의한 중요한 전파 차단으로 직선적인 밀리미터 파의 기술적 과제가 있다. 이 문제를 극복하기 위해 제안된 5G 표준 설계 방법은 단거리 영역의 소형셀 스테이션 들을 적용하는 것으로서 작은 수의 큰 셀보다는 많은 수의 작은 셀을 5G 이동통신 시스템으로 제안하고 있다.
도면 제4도는 5G 이동통신 시스템으로 제안된 소형셀의 타입을 도시한다. 5G 소형셀은 서비스되는 셀의 반경과 그에 따른 출력 및 서비스 사용자 단말(UE: user equipment) 수에 따라 펨토셀(femto cell), 피코셀(pico cell), 마이크로셀(micro cell) 등으로 구분되며 광활한 개활지와 같이 밀리미터파가 직진으로 도달될 수 있는 서비스 영역은 매크로셀(macro cell)로 구분된다. 상기와 같은 소형셀들은 소형의 기지국으로서 억세스 포인트(AP: access point) 디바이스를 중심으로 구성될 수 있다.
도면 제5도는 5G 이동통신 시스템의 소형셀 AP들의 연결 관계를 도시한다. 앞의 도면에서 설명한 바와 같은 소형셀을 구성하는 소형셀 억세스 포인트 디바이스(이하 '소형셀 AP'라 한다)들은 massive MIMO와 같은 분산 안테나 시스템(DAS: Distributed Antenna Systems)을 경유한 백홀(backhaul)망을 통해 매크로셀 기지국이나 코어 네트워크로 접속되며, 상기 매크로셀 기지국이나 코어 네트워크는 각각의 소형셀 AP들과 이동통신교환국(MSC: mobile switching centers)을 경유하여 연결된다. 따라서 사용자 단말(UE)들의 접속 요청은 분산 안테나 시스템-백홀(backhaul)망-이동통신교환국을 경유하여 매크로셀 기지국이나 코어 네트워크에 접속됨으로써 5G 이동통신 서비스를 제공받을 수 있다.
그러나 건물의 내부나 실내, 댁내에 설치되는 펨토셀이나 피코셀을 구성하는 소형셀 AP들은 사용자에 의해 임의로 설치될 수 있으며 근접한 영역내에 다수의 소형셀 AP가 배치될 수 있다. 이에 따라 소형셀 AP들은 사용자 단말(UE)의 접속 요청에 대해 다중으로 응답하거나 상호 잡음원으로 작용하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한 다수의 사용자 단말(UE)이 접속 요청을 하여 소형셀 AP의 통신 용량을 초과하는 접속이 발생하여 데이터 제공의 속도를 저감시키는 원인이 될 수도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 5G 이동통신 서비스 공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장할 뿐만 아니라 안정된 5G 이동통신 서비스를 제공하는 5G 소형셀 디바이스의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법을 제공한다.
도면 제6도는 본 발명의 기본 구성을 도시한다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러(200)를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법에 있어서,
상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 상기 소형셀 AP(100)들과 유무선 LAN으로 연결되어 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN으로 수집하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고, 상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하여 5G 통신 서비스를 제공하며, 상기 설정된 소형셀 AP는 접속된 사용자 단말(UE)의 5G 통신 서비스가 종료되면 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 서비스 종료를 통보하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 그 구동 방법을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러(200)를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법에 있어서,
상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN으로 수집하고, 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 수신하여 호출되는 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면, LAN으로 수집된 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 이용하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고, 상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하여 5G 통신 서비스를 제공하며, 상기 설정된 소형셀 AP는 접속된 사용자 단말(UE)의 5G 통신 서비스가 종료되면 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 서비스 종료를 통보하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 그 구동 방법을 특징으로 한다.
상기의 구성에서 소형셀 서비스 영역내의 소형셀 AP들은, 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 상기 사용자 단말(UE)로부터 송출되는 파일럿 신호를 통해 검출하여 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 제공하며,
또한 상기 소형셀 서비스 영역내의 소형셀 AP들은, 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 수신하여 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 소형셀 서비스 영역내의 소형셀 AP들은, 대기 상태에서 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 수신하거나, 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 수신하도록 구성되며, 소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 소형셀 AP의 ID와 사용자 단말(UE) 정보 및 접속 요청 데이터를 수신하면 해당 ID의 소형셀 AP가 사용자 단말(UE)과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크 간의 통신 서비스를 제공하도록 구성된다.
이때 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 소형셀 AP 각각의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 저장한다. 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하여 접속 요청을 수행한다. 또한 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 상기 사용자 단말(UE)이 접속된 소형셀 AP(100)를 포함하는 소형셀 AP 각각으로부터 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)를 LAN으로 수집하여 접속된 사용자 단말(UE)의 신호세기가 약해지게되면, 소형셀 AP로부터 신호세기가 강해지는 소형셀 AP로 접속 요청 정보를 제공함으로써 소형셀 내의 핸드오버(handover) 기능도 수행한다.
따라서 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 의하면, 소형셀 서비스 영역내의 소형셀 AP들은 수신 상태로 대기하며, 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 요청에 의해서만 사용자 단말(UE)에 접속되어 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로 연결되도록 구성되므로,
사용자 단말(UE)의 접속 요청에 대해 다중으로 응답하거나 상호 잡음원으로 작용거나, 다수의 사용자 단말(UE)이 접속 요청을 하여 소형셀 AP의 통신 용량을 초과하는 접속이 발생하는 문제를 야기하지 않고 안정적인 5G 데이터 서비스를 보장한다.
도면 제7도는 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서 소형셀 AP의 구성을 도시한다. 본 발명의 소형셀 AP(100)는; 소형셀 AP의 제어를 수행하는 메인 CPU(110); 소형셀 AP(100)와 사용자 단말(UE) 간의 다운링크 데이터와 소형셀 AP(100)와 분산 안테나 시스템(DAS)을 통해 백홀망으로 송수신되는 업링크 데이터의 버퍼링을 위한 작업 메모리(120); 상기 메인 CPU(110) 및 로컬 프로세서(170)의 구동을 위한 프로그램과 데이터 및 소형셀 AP(100)의 ID가 저장되는 비휘발성 메모리(130); 상기 메인 CPU(110)의 제어에 의해 분산 안테나 시스템(DAS)과 백홀망을 경유하여 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크와 통신하는 업링크 인터페이스(180); 상기 메인 CPU(110)의 제어에 의해 사용자 단말(UE)과 통신하는 다운링크 인터페이스(185); 상기 다운링크 인터페이스(185)를 통한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)를 감지하는 사용자 단말 신호세기 측정부(160); 상기 다운링크 인터페이스(185)를 통한 데이터 트래픽량을 검출하는 트래픽 측정부(140); 상기 업링크 인터페이스(180)와 다운링크 인터페이스(185)를 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크와 동기시켜 통신하기 위한 제1 동기 타이머(150); 상기 비휘발성 메모리(130)에 저장된 프로그램과 데이터로 구동되며 LAN 인터페이스(190)를 통해 접속된 소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 제공되는 사용자 단말(UE) 접속 명령을 메인 CPU(110)에 전달하고 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 요청에 따라 사용자 단말 신호세기 측정부(160)로부터 감지된 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 트래픽 측정부(140)로부터 검출된 데이터 트래픽량을 상기 비휘발성 메모리(130)에 저장된 소형셀 AP(100)의 ID와 함께 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 LAN 인터페이스(190)를 통해 전송하는 로컬 프로세서(170);로 구성된다.
도면 제8도는 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 구성을 도시한다. 본 발명의 소형셀 AP 컨트롤러(200)는; 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 제어를 수행하는 콘트롤 프로세서(210); 상기 콘트롤 프로세서(210)의 제어에 의해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들과 데이터 통신을 수행하는 AP 인터페이스(220); 상기 콘트롤 프로세서(210)의 구동 프로그램과 데이터를 저장하는 시스템 메모리(230); 상기 AP 인터페이스(220)를 통해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들 각각의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)을 포함하는 소형셀 AP들 각각의 정보를 저장하는 AP 정보 메모리(240); 소형셀 AP들로 구성된 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)들의 정보와 접속 AP의 ID를 일시적으로 저장하는 임시 데이터 메모리(250); 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 의해 접속 서비스된 사용자 단말(UE)과 소형셀 AP들의 정보를 기록하는 서비스 로그 메모리(260); AP 인터페이스(220)를 통해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들과 동기화된 데이터 통신을 수행하기 위한 제2 동기 타이머(270);로 구성된다.
따라서 상기와 같은 구성의 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 소형셀 AP들이 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 수신하거나, 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 수신하면 AP 인터페이스(220)를 통해 수신 정보가 전송되면, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하며 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하여 접속 요청을 수행한다. 또한 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 상기 사용자 단말(UE)이 접속된 소형셀 AP(100)를 포함하는 소형셀 AP 각각으로부터 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)를 LAN으로 수집하여 접속된 사용자 단말(UE)의 신호세기가 약해지게되면, 소형셀 AP로부터 신호세기가 강해지는 소형셀 AP로 접속 요청 정보를 제공함으로써 소형셀 내의 핸드오버(handover) 기능도 수행할 수 있다.
도면 제9도는 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템의 구동 방법을 도시한다. 본 발명의 제어 시스템의 구동 방법은;
- S100 : 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 매크로셀 기지국을 경유한 코어 네트워크로부터 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 전송되는 단계;
- S105 : 상기 접속 요청 또는 호출 신호를 수신한 소형셀 AP(100)들로부터 해당 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 데이터가 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
- S110 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 각각의 소형셀 AP(100)에 대해 상태 정보가 요청되는 단계;
- S115 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 요청에 대해 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strength), 소형셀 AP(100)의 ID, 현재 소형셀 AP(100)의 데이터 트래픽량을 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
- S120 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)는 수신된 소형셀 AP(100)들의 상태 정보를 판독하여, 해당 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하여 접속 요청을 전송하는 단계;
- S125 : 설정된 소형셀 AP와 사용자 단말(UE)이 접속되어 5G 통신 서비스를 제공하는 단계;
로 구성된다.
이때 상기 S120 단계를 수행한 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 주기적으로 S105 단계부터 반복 수행함으로써 접속된 사용자 단말(UE)의 신호세기가 약해지게되면, 소형셀 AP로부터 신호세기가 강해지는 소형셀 AP로 접속 요청 정보를 제공함으로써 소형셀 내의 핸드오버(handover) 기능도 수행한다.
도면 제10도는 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 구동방법을 도시한다.
본 발명의 소형셀 AP 컨트롤러(200)는;
- S200 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작이 개시되는 단계;
- S205 : 소형셀을 구성하는 소형셀 AP의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)을 포함하는 소형셀 AP의 정보를 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 등록하는 단계;
- S210 : 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 매크로셀 기지국을 경유한 코어 네트워크로부터 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 소형셀 AP로부터 수신되는지의 여부를 판단하고 수신 신호가 없을 경우 계속 대기 상태를 유지하는 단계;
- S215 : 상기 단계 S210에서 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 소형셀 AP로부터 수신되면 각각의 소형셀 AP(100)에 대해 상태 정보를 요청하는 단계;
- S220 : 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 사용자 단말(UE)의 정보와 신호세기(signal strength), 소형셀 AP(100)의 ID, 현재 소형셀 AP(100)의 데이터 트래픽량을 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
- S225 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)에서 수신된 소형셀 AP(100)들의 상태 정보를 판독하여, 해당 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하는 단계;
- S230 : 선정된 소형셀 AP(100)에 대해 접속 요청을 전송하는 단계;
- S235 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작의 연속 여부를 판단하고 계속 수행하는 경우 S210부터 반복 수행하는 단계;
- S240 : 상기 단계 S235에서 외부로부터 종료 요청이 있는 경우 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작을 종료하는 단계;로 구성된다.
본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법은, 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 5G 이동통신 서비스 공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장할 뿐만 아니라 안정된 5G 이동통신 서비스를 제공하는 5G 소형셀 디바이스의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법을 제공하는 특징이 있다.
이상과 같이 설명된 본 발명의 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템 및 구동 방법은, 비록 한정된 실시예들과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 5G 이동통신 서비스를 포함하여, 다수의 소형셀 AP가 임의로 배치된 이동통신 서비스공간에서 사용자 단말의 접속 요청에 대한 소형셀 AP의 서비스 접속 및 소형셀 AP간의 핸드오버와 소형셀 AP 각각의 통신 용량을 제어함으로써 5G 소형셀 디바이스의 성능을 보장하는 이동 통신 서비스 산업 분야에서 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 소형셀 AP들을 구비한 소형셀 서비스 영역과 상기 소형셀 AP들을 백홀망으로 접속시키는 분산 안테나 시스템(DAS)과, 상기 백홀망에 접속하여 소형셀들과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크에 연결시키는 이동통신교환국(MSC)으로 구성되는 5G 통신 시스템에서 상기 소형셀 AP들과 유무선 LAN으로 연결된 소형셀 AP 컨트롤러(200)를 구비한 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템에 있어서,
    상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는, 상기 소형셀 AP(100)들과 유무선 LAN으로 연결되어 소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN으로 수집하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고,
    상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하여 5G 통신 서비스를 제공하며,
    상기 설정된 소형셀 AP는 접속된 사용자 단말(UE)의 5G 통신 서비스가 종료되면 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 서비스 종료를 통보하는 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는,
    소형셀 서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN으로 수집하고,
    매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 수신하여 호출되는 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면,
    LAN으로 수집된 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 이용하여 사용자 단말(UE)과 접속하는 소형셀 AP를 결정하고,
    상기 설정된 소형셀 AP에 대해 사용자 단말(UE) 정보와 접속 요청 데이터를 전송하여 5G 통신 서비스를 제공하며,
    상기 설정된 소형셀 AP는 접속된 사용자 단말(UE)의 5G 통신 서비스가 종료되면 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 서비스 종료를 통보하는 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  3. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP들은,
    서비스 영역내에 위치한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 상기 사용자 단말(UE)로부터 송출되는 파일럿 신호를 통해 검출하여 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  4. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP들은,
    매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 수신하여 LAN을 통해 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  5. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP들은,
    대기 상태에서 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말 정보를 수신하거나,
    매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크로부터 호출되는 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 사용자 단말(UE)의 호출을 수신하며,
    소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 소형셀 AP의 ID와 사용자 단말(UE) 정보 및 접속 요청 데이터를 수신하면 해당 ID의 소형셀 AP가 사용자 단말(UE)과 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크 간의 통신 서비스를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  6. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는,
    소형셀 AP 각각의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 저장하고,
    각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하며,
    데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하여 접속 요청을 수행하며
    상기 사용자 단말(UE)이 접속된 소형셀 AP(100)를 포함하는 소형셀 AP 각각으로부터 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)를 LAN으로 수집하여 접속된 사용자 단말(UE)의 신호세기가 약해지게되면, 소형셀 AP로부터 신호세기가 강해지는 소형셀 AP로 접속 요청 정보를 제공함으로써 소형셀 내의 핸드오버(handover)를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  7. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP(100)는,
    소형셀 AP의 제어를 수행하는 메인 CPU(110);
    소형셀 AP(100)와 사용자 단말(UE) 간의 다운링크 데이터와 소형셀 AP(100)와 분산 안테나 시스템(DAS)을 통해 백홀망으로 송수신되는 업링크 데이터의 버퍼링을 위한 작업 메모리(120);
    상기 메인 CPU(110) 및 로컬 프로세서(170)의 구동을 위한 프로그램과 데이터 및 소형셀 AP(100)의 ID가 저장되는 비휘발성 메모리(130);
    상기 메인 CPU(110)의 제어에 의해 분산 안테나 시스템(DAS)과 백홀망을 경유하여 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크와 통신하는 업링크 인터페이스(180);
    상기 메인 CPU(110)의 제어에 의해 사용자 단말(UE)과 통신하는 다운링크 인터페이스(185); 상기 다운링크 인터페이스(185)를 통한 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)를 감지하는 사용자 단말 신호세기 측정부(160);
    상기 다운링크 인터페이스(185)를 통한 데이터 트래픽량을 검출하는 트래픽 측정부(140);
    상기 업링크 인터페이스(180)와 다운링크 인터페이스(185)를 매크로셀 기지국 또는 코어 네트워크와 동기시켜 통신하기 위한 제1 동기 타이머(150);
    상기 비휘발성 메모리(130)에 저장된 프로그램과 데이터로 구동되며 LAN 인터페이스(190)를 통해 접속된 소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 제공되는 사용자 단말(UE) 접속 명령을 메인 CPU(110)에 전달하고 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 요청에 따라 사용자 단말 신호세기 측정부(160)로부터 감지된 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)와 트래픽 측정부(140)로부터 검출된 데이터 트래픽량을 상기 비휘발성 메모리(130)에 저장된 소형셀 AP(100)의 ID와 함께 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 LAN 인터페이스(190)를 통해 전송하는 로컬 프로세서(170);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  8. 제1항에 있어서 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)는,
    소형셀 AP 컨트롤러(200)의 제어를 수행하는 콘트롤 프로세서(210);
    상기 콘트롤 프로세서(210)의 제어에 의해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들과 데이터 통신을 수행하는 AP 인터페이스(220);
    상기 콘트롤 프로세서(210)의 구동 프로그램과 데이터를 저장하는 시스템 메모리(230); 상기 AP 인터페이스(220)를 통해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들 각각의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)을 포함하는 소형셀 AP들 각각의 정보를 저장하는 AP 정보 메모리(240);
    소형셀 AP들로 구성된 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)들의 정보와 접속 AP의 ID를 일시적으로 저장하는 임시 데이터 메모리(250);
    소형셀 AP 컨트롤러(200)에 의해 접속 서비스된 사용자 단말(UE)과 소형셀 AP들의 정보를 기록하는 서비스 로그 메모리(260);
    AP 인터페이스(220)를 통해 LAN으로 연결된 소형셀 AP들과 동기화된 데이터 통신을 수행하기 위한 제2 동기 타이머(270);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템
  9. 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템의 구동 방법에 있어서,
    - S100 : 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 매크로셀 기지국을 경유한 코어 네트워크로부터 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 전송되는 단계;
    - S105 : 상기 접속 요청 또는 호출 신호를 수신한 소형셀 AP(100)들로부터 해당 사용자 단말(UE)의 번호를 포함하는 데이터가 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
    - S110 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)로부터 각각의 소형셀 AP(100)에 대해 상태 정보가 요청되는 단계;
    - S115 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 요청에 대해 각각의 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strength), 소형셀 AP(100)의 ID, 현재 소형셀 AP(100)의 데이터 트래픽량을 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
    - S120 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)는 수신된 소형셀 AP(100)들의 상태 정보를 판독하여, 해당 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하여 접속 요청을 전송하는 단계;
    - S125 : 설정된 소형셀 AP와 사용자 단말(UE)이 접속되어 5G 통신 서비스를 제공하는 단계;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템의 구동 방법
  10. 제9항에 있어서 상기 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 구동 방법은,
    - S200 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작이 개시되는 단계;
    - S205 : 소형셀을 구성하는 소형셀 AP의 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)을 포함하는 소형셀 AP의 정보를 소형셀 AP 컨트롤러(200)에 등록하는 단계;
    - S210 : 소형셀 내에 위치한 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 매크로셀 기지국을 경유한 코어 네트워크로부터 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 소형셀 AP로부터 수신되는지의 여부를 판단하고 수신 신호가 없을 경우 계속 대기 상태를 유지하는 단계;
    - S215 : 상기 단계 S210에서 사용자 단말(UE)의 접속 요청 또는 사용자 단말(UE)의 호출 신호가 소형셀 AP로부터 수신되면 각각의 소형셀 AP(100)에 대해 상태 정보를 요청하는 단계;
    - S220 : 소형셀 AP(100)들로부터 LAN을 통해 사용자 단말(UE)의 정보와 신호세기(signal strength), 소형셀 AP(100)의 ID, 현재 소형셀 AP(100)의 데이터 트래픽량을 소형셀 AP 컨트롤러(200)로 전송되는 단계;
    - S225 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)에서 수신된 소형셀 AP(100)들의 상태 정보를 판독하여, 해당 사용자 단말(UE)이 소형셀 서비스 영역내에 위치한 것으로 판단되면, 각각의 소형셀 AP(100)들에 대해 ID와 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수를 산출하고, 데이터 트래픽 용량(data traffic capacity)과 각각의 소형셀 AP(100)가 접속할 수 있는 사용자 단말(UE)의 수에 따라 사용자 단말(UE)이 접속 가능한 소형셀 AP(100)들을 검출하고 그 중 사용자 단말(UE)의 신호세기(signal strenth)가 강한 소형셀 AP(100)를 선정하는 단계;
    - S230 : 선정된 소형셀 AP(100)에 대해 접속 요청을 전송하는 단계;
    - S235 : 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작의 연속 여부를 판단하고 계속 수행하는 경우 S210부터 반복 수행하는 단계;
    - S240 : 상기 단계 S235에서 외부로부터 종료 요청이 있는 경우 소형셀 AP 컨트롤러(200)의 동작을 종료하는 단계;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 5G 통신 시스템의 소형셀 AP의 성능 보장을 위한 제어 시스템의 구동 방법
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