KR101481021B1 - 무선통신 시스템에서 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법은, 매크로 기지국으로부터, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청받는 과정과, 상기 접속 허용 가능한 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
펨토 기지국, 매크로 기지국, 스캐닝, CSG(Closed Subcriber Group), OSG(Open Subcriber Group)

Description

무선통신 시스템에서 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING FEMTO BASE STATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에서 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말에 대한 펨토 기지국의 상향링크(Up Link : UL) 모니터링을 통해, 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 고속의 이동통신을 위해서 많은 무선통신 기술들이 후보로 제안되고 있으며, 이 중에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 기술은 현재 가장 유력한 차세대 무선 통신 기술로 인정받고 있다. 향후 대부분의 무선통신 기술에서는 상기 OFDM 기술이 사용될 것으로 예상되며, 현재 3.5세대 기술이라고 불리는 IEEE 802.16 계열의 WMAN(Wireless Metropolitan Area Network)에서도 상기 OFDM 기술을 표준규격으로 채택하고 있다.
상기 OFDM 방식은 다중 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하 는 방식이다. 즉, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(sub-carrier)들, 즉 다수의 부채널(sub-channel)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(Multi Carrier Modulation : MCM) 방식의 일종이다.
셀룰러(cellular) 방식의 무선통신 시스템의 경우, 셀 내의 지리적 요건 또는 단말과 기지국 간의 거리 또는 단말의 이동으로 인하여 채널 상태가 열악해져 단말과 기지국 간의 통신이 원활하게 수행되지 못하는 현상이 발생한다. 예를 들어, 기지국의 서비스 영역 내에서도 사무실 또는 가옥과 같은 밀폐된 건물에 의해 전파 음영 지역이 형성된다. 만일, 단말이 상기 전파 음영 지역에 위치하는 경우, 상기 기지국은 상기 단말과의 채널 상태가 열악하여 원활한 통신을 수행하지 못할 수 있다.
이에 따라 상기 무선통신 시스템은 전파 음영 지역의 서비스 문제를 해결하면서 고속의 데이터 서비스를 제공하기 위한 펨토 셀(Femto-cell) 서비스를 제공한다. 상기 펨토 셀은 사무실 또는 가옥 등과 같은 옥내에 설치된, 광대역 망을 통해 이동 통신 코어 네트워크에 접속하는, 소형(compact) 기지국에 의해 형성되는 작은 셀 영역을 의미한다. 상기 소형 기지국은 사용자가 직접 설치하는 소출력의 기지국으로, 마이크로(micro) 기지국, 자가 구성형(self configurable) 기지국, 실내(indoor) 기지국, 홈(home) 기지국, 펨토(femto) 기지국 등으로 불릴 수 있으며, 이하 설명에서는 상기 소형 기지국을 펨토 기지국이라 칭하기로 한다.
한편, 단말이 서비스를 제공받는 서빙 기지국으로부터 주변 다른 기지국의 커버리지 내로 진입하는 경우, 단말은 연속적인 서비스를 제공받기 위해서 핸드오버를 수행한다. 이때, 핸드오버 대상 기지국의 선택이 요구되며, IEEE 802.16e 시스템에서는 단말이 서빙 기지국으로부터 방송 정보를 통해 인접 기지국 리스트를 수신하고, 상기 인접 기지국 리스트를 이용하여 주변 기지국들을 탐색함으로써 핸드오버 대상 기지국을 선택하는 기법을 고려하고 있다. 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템에서는 단말이 별도의 인접 기지국 리스트 없이 전체 프리엠블에 대해서 스캐닝(scanning)을 실시하여 핸드오버 대상 기지국을 선택하는 기법을 고려하고 있다.
매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 경우, 일반적인 매크로 기지국만으로 구성된 경우에 비해 단위 면적당 기지국의 수가 급격히 증가할 수 있다. 따라서, 매크로 기지국이 단말에게 주변 펨토 기지국에 대한 정보를 제공하기 위해서 매크로 셀 내에 위치한 모든 펨토 기지국에 대한 인접 기지국 리스트를 방송한다면, 이는 과도한 무선 자원 낭비를 유발할 수 있다. 그러나, 단말에게 주변 펨토 기지국에 대한 인접 기지국 리스트를 제공하지 않는다면, 단말은 모든 주파수 할당(Frequency Allocation : FA)에서 모든 프리엠블(preamble)에 대해 스캐닝을 수행하여 주변 펨토 기지국을 검출해야 한다. 이와 같은 방법은 많은 연산량을 요구하며, 스캐닝에 과도한 시간을 소요하게 되고, 모든 FA에서 모든 프리앰블에 대해 스캐닝을 수행하는 동안 발생하는 데이터 전송의 지연으로 인해 실시간 서비스를 제공하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 단말이 주변 펨토 기지국을 검출하기 위한 스캐닝을 수행함에 있어, 불필요한 스캐닝을 최소화할 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명의 목적은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말에 대한 펨토 기지국의 상향링크(Up Link : UL) 모니터링을 통해, 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 매크로 기지국이 펨토 기지국의 UL 모니터링을 제어하고, 상기 제어에 따라 펨토 기지국이 단말의 UL 신호를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국으로 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 단말에게 스캐닝을 요청하고, 상기 요청에 따라 단말이 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행하여 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 매크로 기지국이 펨토 기지국에게 UL 모니터링 요청을 하고, 상기 요청에 따라 펨토 기지국이 단말의 UL 신호를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국에게 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 단말에게 스캐닝 요청을 하고, 상기 요청에 따라 단말이 유효한 시점에 스캐닝을 수행함으로써, 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 매크로 기지국이 하위의 모든 펨토 기지국들에게 UL 모니터링 구성 정보를 전송하고, 펨토 기지국이 UL 모니터링 구성 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간에서 자신이 접속을 허용할 수 있는 모든 단말의 UL 모니터링 헤더를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국에게 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 매크로 셀 내 단말들에게 스캐닝 요청을 하고, 상기 요청에 따라 단말들이 유효한 시점에 스캐닝을 수행함으로써, 매크로 셀 내 단말들이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법은, 매크로 기지국으로부터, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청받는 과정과, 상기 접속 허용 가능한 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법은, 펨토 기지국으로, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청하는 과정과, 상기 펨토 기지국으로부터, 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 보고하는 UL 모니터링 보고 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 장치는, 펨토 기지국으로, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청하는 매크로 기지국과, 상기 접속 허용 가능한 단말의 UL 신호를 모니터링하는 펨토 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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상술한 바와 같이 본 발명은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 매크로 기지국이 펨토 기지국의 UL 모니터링을 제어하고, 상기 제어에 따라 펨토 기지국이 단말의 UL 신호를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국으로 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 단말에게 스캐닝을 요청하고, 상기 요청에 따라 단말이 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행하여 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출함으로써, 단말이 주변 펨토 기지국을 검출하기 위한 스캐닝을 수행함에 있어, 불필요한 스캐닝을 최소화할 수 있으며, 이로써 스캐닝에 소요되는 시간을 최소화하고 단말에게 원활한 실시간 서비스를 제공할 수 있으며, 시스템 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관해 설명한다. 본 발명에서 단말의 펨토 기지국 검출은 단말에 대한 펨토 기지국의 상향링크(Up Link : UL) 모니터링을 통해 이루어진다. 특히, 본 발명은, 단말이 주변 펨토 기지국을 검출하기 위한 스캐닝을 수행함에 있어, 매크로 기지국이 펨토 기지국의 UL 모니터링을 제어하는 과정, 펨토 기지국이 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정, 펨토 기지국이 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국으로 보고하는 과정, 매크로 기지국이 단말에게 스캐닝을 요청하는 과정, 단말이 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행하는 과정을 통해, 불필요한 스캐닝을 최소화할 수 있는 주변 펨토 기지국 검출 장치 및 방법에 관해 설명한다.
이하 설명에서, 상기 무선통신 시스템은 예를 들어 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 방식을 사용하는 통신 시스템이다. 즉, 이하 설명은 다중반송파를 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 설명하지만, 본 발명은 소형 기지국(펨토 기지국)이 설치되는 다른 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에서 고려하는 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명에서 고려하는 무선통신 시스템은 단말(100-1, 100-2, 100-3), 매크로 기지국(110), 펨토 기지국(120)을 포함하여 구성되며, 추가적으로 상기 펨토 기지국(120)을 관리하는 상위 엔터티(entity)를 포함할 수도 있다. 설명의 편의를 위해 이하 본 발명에서, 매크로 기지국(110)은 FA1에서 동작하고, 즉 FA1을 사용하여 통신을 수행하고, 펨토 기지국(120)은 FA2에서 동작하는 것으로 가정한다. 그리고, 상기 펨토 기지국(120)은 매크로 기지국(110)에 대해 계층적(hierarchial)으로 종속되어 있는 것을 가정한다. 여기서, 상기 펨토 기지국(120)은 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG(Open Subcriber Group) 펨토 기지국 또는 가입자 단말에 대해서만 접속을 허용하는 CSG(Closed Subcriber Group) 펨토 기지국이 될 수 있다.
상기 매크로 기지국(110)은 펨토 기지국(120)의 UL 모니터링을 제어한다. 또한, 상기 제어에 따라 펨토 기지국(120)이 단말(100-1, 100-2, 100-3)에 대한 UL 모니터링 수행 결과를 보고하면, 상기 매크로 기지국(110)은 단말(100-1, 100-2, 100-3)로, UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국(120)에 대한 스캐닝을 요청한다.
상기 펨토 기지국(120)은 매크로 기지국(110)의 제어에 따라 단말(100-1, 100-2, 100-3)에 대한 UL 신호를 모니터링하며, UL 모니터링 수행 결과를 상기 매크로 기지국(110)으로 보고한다. 여기서, 상기 매크로 기지국(110)으로 보고되는 UL 모니터링 수행 결과는 UL 모니터링의 성공/실패를 의미하며, 상기 펨토 기지국(120)은 UL 신호의 수신 품질(예, RSSI(Receive Signal Strength Indicator), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 등) 또는 UL 신호의 수신 성공 여부 또는 UL 신호의 감쇄 정도로서 상기 UL 모니터링의 성공/실패를 결정할 수 있다.
상기 단말(100-1, 100-2, 100-3)은 매크로 기지국(110)의 스캐닝 요청에 따라 유효한 시점에 펨토 기지국(120)에 대한 스캐닝을 수행하여 주변 펨토 기지국을 검출한다. 상기 검출을 통해 획득한 주변 펨토 기지국에 대한 정보는 핸드오버 등 일련의 동작 수행에 이용될 수 있다.
한편, 일반적으로 단말의 UL 신호에 대한 전송 전력(transmission power)은 서빙 기지국과의 전력 제어를 통하여 결정된다. 즉, 단말과 서빙 기지국과의 링크 상태가 좋으면 낮은 신호 세기의 전송 전력이 결정되고, 단말과 서빙 기지국과의 링크 상태가 좋지 않으면 높은 신호 세기의 전송 전력이 결정된다. 그리고 UL 신호의 변조 및 코딩 방식, 서빙 기지국에서 수신한 간섭 잡음 레벨(Noise and Interference level)에 따라서 상기 UL 신호에 대한 전송 전력이 결정되게 된다.
따라서, 상기 도 1과 같이 매크로 기지국(110)과 펨토 기지국(120)이 혼재하는 무선통신 시스템에서, 매크로 셀 내 각 단말(100-1, 100-2, 100-3)은 해당 단말에 따라 각기 다른 신호 세기로 UL 신호를 전송하게 된다. 이때, 상기 매크로 셀 내 단말들(100-1, 100-2, 100-3) 중 매크로 셀의 경계에 위치하는 등의 이유로 매크로 기지국(110)과의 링크 상태가 좋지 않은 단말(100-2, 100-3)은, 상대적으로 높은 신호 세기로 UL 신호를 전송하기 때문에, 상기 펨토 기지국(120)이 측정한, 상기 단말(100-2, 100-3)의 UL 신호 수신 품질은 좋아지게 된다.
그러므로, 상기 펨토 기지국(120)이 UL 신호의 수신 품질 또는 UL 신호의 수신 성공 여부만으로 UL 모니터링의 성공/실패를 결정하게 되면, 상기 펨토 기지국(120)은 펨토 셀 내에 진입하지 않은 단말(100-2, 100-3)에 대해서도 UL 모니터링 수행 결과를 성공으로 판단할 확률이 높아진다. 이에 따라, 상기 단말(100-2, 100-3)은 펨토 셀 밖에 위치하면서도, 다른 FA에 대한 스캐닝을 수행하게 되며, 이는 상기 단말(100-2, 100-3)에게 불필요한 스캐닝 부하가 된다.
이와 같이, 단순히 UL 신호의 수신 품질 또는 UL 신호의 수신 성공 여부만으로 UL 모니터링의 성공/실패를 결정하는 것은 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 UL 모니터링의 성공/실패 결정의 정확도를 높이기 위해, 단말(100-1, 100-2, 100-3)과 펨토 기지국(120) 간 신호 감쇄(Path loss, Propagation loss 등) 정도를 추정하고 이를 이용하는 방법을 제안한다. 여기서, 상기 신호 감쇄 정도는, 단말(100-1, 100-2, 100-3)이 전송하는 신호의 세기와 펨토 기지국(120)이 수신하는 신호의 세기를 이용하여 쉽게 추정할 수 있으며, 상기 단말(100-1, 100-2, 100-3)이 전송하는 신호의 세기에 대한 정보는 매크로 기지국(110)으로부터 수신할 수 있다. 즉, 상기 펨토 기지국(120)은 매크로 기지국(110)으로부터 단말(100-1, 100-2, 100-3)의 전송 전력값(또는 이에 상응하는 정보)을 수신하고, 상기 단말(100-1, 100-2, 100-3)에 대한 UL 모니터링을 통해 수신 신호 세기를 측정하며, 각 단말(100-1, 100-2, 100-3)별 상기 수신된 전송 전력값과 수신 신호 세기의 차로 해당 단말(100-1, 100-2, 100-3)의 UL 신호 감쇄 정도를 계산하여 UL 모니 터링의 성공/실패 결정에 이용할 수 있다.
이와 같이, 펨토 기지국(120)이 UL 신호의 감쇄 정도를 이용하여 UL 모니터링의 성공/실패를 결정함으로써, 단말(100-2, 100-3)의 불필요한 스캐닝 부하를 줄일 수 있으며, UL 모니터링 결정의 정확도를 높일 수 있다. 이하 본 발명에서는 UL 신호의 수신 성공 여부와 UL 신호의 감쇄 정도로서 상기 UL 모니터링의 성공/실패를 결정하는 것을 예로 들어 설명할 것이나, UL 신호의 수신 품질, UL 신호의 수신 성공 여부, UL 신호의 감쇄 정도 중 하나로, 또는 둘 이상의 조합으로 상기 UL 모니터링의 성공/실패를 결정할 수 있음은 물론이다.
후술되는 도 2 내지 도 5는, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단말의 펨토 기지국 검출 방법에 대한 전체 신호도와 단말, 매크로 기지국, 펨토 기지국의 동작 방법을 도시하고 있다. 보다 자세히 기술하면, 매크로 기지국이 펨토 기지국에게 UL 모니터링 요청을 하고, 상기 요청에 따라 펨토 기지국이 단말의 UL 신호를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국에게 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 단말에게 스캐닝 요청을 하고, 상기 요청에 따라 단말이 유효한 시점에 스캐닝을 수행함으로써, 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방법을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방 법을 도시한 전체 신호도이다.
상기 도 2를 참조하면, 매크로 기지국(210)은 201단계에서 매크로 셀 내에 단말(200)의 초기 접속 또는 재접속이 감지될 경우, 상기 단말(200)과 망 진입(network entry) 또는 망 재진입(re-entry) 절차를 수행한다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징(raging) 절차, 기본능력(Basic Capability) 협상절차, 인증(authorization) 절차, 등록(registration) 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말(200)은 상기 매크로 기지국(210)의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국(210)과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말(200)의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 매크로 기지국(210)은 203단계에서 하위의 펨토 기지국(220)들 중 상기 단말(200)에 대해 접속을 허용하는 펨토 기지국 목록을 검색한다. 여기서, 상기 펨토 기지국 목록에 포함되는 펨토 기지국(220)은 상기 단말(200)을 포함하여 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG 펨토 기지국 또는 상기 단말(200)을 가입자 단말로 하는 CSG 펨토 기지국을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국 목록 검색은, 상기 매크로 기지국(210)이 펨토 기지국(220)을 관리하는 상위의 엔터티와의 메시지 송수신을 통해 수행될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 매크로 기지국(210)이 하위의 펨토 기지국(220)과의 메시지 송수신을 통해 수행될 수도 있다.
이후, 상기 매크로 기지국(210)은 205단계에서 스케줄링에 따라 상기 단 말(200)에 대해 UL 자원 할당이 발생할 경우, 백본 망을 통해 상기 검색된 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(220)들에게 UL 모니터링 요청(UL monitoring request) 메시지를 전송한다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 단말(200)에 대해 UL 자원 할당이 발생할 경우, 상기 매크로 기지국(210)은 별도의 전송 시점 결정 알고리듬에 따라 상기 UL 모니터링 요청 메시지의 전송 시점을 결정하여 전송할 수 있다. 여기서, 상기 UL 모니터링 요청 메시지는 상기 단말(200)의 정보를 포함한다. 일 실시 예로, 상기 단말(200)의 정보는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA, 단말에 대한 UL 자원 할당 정보(UL resource allocation information), 단말의 전송 전력(transmission power) 값 등을 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 매크로 기지국(210)은 상기 단말(200)에 대해 UL 자원 할당이 발생할 경우, 상기 단말(200)에게 UL 자원 할당 정보를 전송한다.
이후, 상기 단말(200)에 대한 상기 매크로 기지국(210)의 UL 자원 할당에 따라, 상기 단말(200)은 207단계에서 할당받은 UL 자원을 통해 해당 UL 트래픽 전송 구간에서 상기 매크로 기지국(210)으로 UL 트래픽을 전송한다.
한편, 상기 UL 모니터링 요청 메시지를 수신한 펨토 기지국(220)은 209단계에서 상기 단말(200)의 UL 트래픽 전송 구간 동안 상기 단말(200)의 동작 FA(FA1)에서 상기 단말(200)에 대한 UL 모니터링을 수행한다. 즉, 상기 단말(200)에 대한 UL 신호 수신을 시도한다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 UL 모니터링 요청 메시지를 수신한 펨토 기지국(220)은, 별도의 UL 모니터링 수행 여부 결정 알고리듬에 따라 UL 모니터링 수행 여부를 결정하여 상기 단말(200)에 대한 UL 모니터링을 수행 할 수 있다. 여기서, 상기 단말(200)의 UL 트래픽 전송 구간이 종료되면, 상기 펨토 기지국(220)은 자신의 동작 FA(FA2)에서 정상 동작을 수행한다.
이후, 상기 펨토 기지국(220)은 211단계에서 상기 UL 모니터링의 성공/실패를 결정하고, 상기 결정에 따른 UL 모니터링 수행 결과를 포함하는 UL 모니터링 보고(UL monitoring report) 메시지를 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국(210)으로 전송한다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 UL 모니터링의 실패가 결정될 경우, 별도의 메시지를 전송하지 않을 수도 있다. 상기 UL 모니터링의 성공/실패는 UL 신호의 수신 품질, UL 신호의 수신 성공 여부, UL 신호의 감쇄 정도 중 하나로, 또는 둘 이상의 조합으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 펨토 기지국(220)이 상기 단말(200)에 대한 UL 모니터링을 통해 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 수신 신호 세기와 상기 매크로 기지국(210)으로부터 수신한 상기 단말(200)의 전송 전력값의 차로 계산할 수 있다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자(UL monitoring indicator) 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 상기 펨토 기지국(220)의 상기 단말 UL 신호에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
이후, 상기 UL 모니터링 보고 메시지를 수신한 매크로 기지국(210)은 213단계에서 상기 UL 모니터링 보고 메시지 내 UL 모니터링 지시자를 검사하여, 상기 UL 모니터링 지시자가 UL 모니터링의 성공(success)을 나타낼 경우, 상기 펨토 기지국(220)에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청(Mobile Scanning Interval Allocation Request : MOB_SCN-REQ) 메시지를 동작 FA(FA1)를 통해 상기 단말(200) 에게 전송한다. 만약, 상기 UL 모니터링 지시자가 UL 모니터링의 실패(failure)를 나타낼 경우, 상기 매크로 기지국(210)은 UL 모니터링 요청 메시지 송신으로부터 UL 모니터링 보고 메시지 수신까지의 일련의 과정을 반복한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말(200)의 스캐닝 수행 관련 정보와 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국(220)에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말(200)의 스캐닝 수행 관련 정보는 스캐닝 시작 프레임(scanning start frame), 스캐닝 수행 구간(scanning duration) 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국(220)에 대한 정보는 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스(preamble index) 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 스캐닝 요청 메시지를 수신한 단말(200)은 215단계에서 상기 매크로 기지국(210)으로 스캐닝 응답(Mobile Scanning Interval Allocation Response : MOB_SCN-RSP) 메시지를 전송하고, 217단계에서 상기 펨토 기지국(220)의 동작 FA(FA2)에서 상기 스캐닝 수행 관련 정보에 따라 유효한 시점에 상기 펨토 기지국(220)의 프리엠블에 대한 스캐닝 절차을 수행한다. 여기서, 상기 스캐닝 수행 관련 정보에 따른 유효한 시점은, 스캐닝 시작 프레임부터 스캐닝 수행 구간 동안을 의미한다. 이로써, 상기 단말(200)은 주변 펨토 기지국을 검출할 수 있으며, 상기 검출을 통해 획득한 주변 펨토 기지국에 대한 정보를 핸드오버 등 일련의 동작 수행에 이용할 수 있다. 만약, 상기 스캐닝 요청 메시지를 수신하지 못하면, 상기 단말(200)은 상기 매크로 기지국(210)과 정상적인 데이터 송수신 절차를 반복 수행한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 단말의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 단말은 301단계에서 매크로 기지국과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행한다. 상기 단말은 파워 온이 감지될 시, 접속할 기지국을 검색하고, 이에 따라 매크로 기지국이 검색된 경우, 상기 검색된 매크로 기지국과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행할 수 있다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징 절차, 기본능력 협상절차, 인증 절차, 등록 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말은 상기 매크로 기지국의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 단말은 303단계에서 자신에 대한 상기 매크로 기지국의 UL 자원 할당에 따라, 할당받은 UL 자원을 통해 해당 UL 트래픽 전송 구간에서 상기 매크로 기지국으로 UL 트래픽을 전송한다.
이후, 상기 단말은 305단계에서 상기 매크로 기지국으로부터 동작 FA(FA1)를 통해 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 펨토 기지국에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보 는 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국에 대한 정보는, 상기 매크로 기지국으로 상기 단말 UL 신호의 UL 모니터링에 대한 성공을 보고한 펨토 기지국에 대한 정보로서, 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스(preamble index) 등을 포함할 수 있다.
상기 305단계에서, 상기 스캐닝 요청 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 단말은 상기 303단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 305단계에서, 상기 스캐닝 요청 메시지가 수신될 시, 상기 단말은 307단계로 진행하여 상기 매크로 기지국으로 스캐닝 응답 메시지를 전송하고, 309단계에서 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 펨토 기지국에 대한 정보를 이용하여 상기 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행한다. 즉, 상기 단말은 스캐닝 시작 프레임부터 스캐닝 수행 구간 동안, 상기 펨토 기지국의 동작 FA(FA2)에서 상기 펨토 기지국의 프리엠블에 대한 스캐닝 절차을 수행한다. 이로써, 상기 단말은 주변 펨토 기지국을 검출할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 매크로 기지국은 401단계에서 매크로 셀 내에 단말의 초기 접속 또는 재접속이 감지될 경우, 상기 단말과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행한다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징 절차, 기본능력 협상절차, 인증 절차, 등록 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말은 상기 매크로 기지국의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 매크로 기지국은 403단계에서 하위의 펨토 기지국들 중 상기 단말에 대해 접속을 허용하는 펨토 기지국 목록을 검색한다. 여기서, 상기 펨토 기지국 목록에 포함되는 펨토 기지국은 상기 단말을 포함하여 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG 펨토 기지국 또는 상기 단말을 가입자 단말로 하는 CSG 펨토 기지국을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국 목록 검색은, 상기 매크로 기지국이 펨토 기지국을 관리하는 상위의 엔터티와의 메시지 송수신을 통해 수행될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 매크로 기지국이 하위의 펨토 기지국과의 메시지 송수신을 통해 수행될 수도 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 405단계에서 스케줄링에 따라 상기 단말에 대해 UL 자원 할당이 발생하는지 여부를 검사한다.
상기 405단계에서, 상기 단말에 대해 UL 자원 할당이 발생하지 않을 경우, 상기 매크로 기지국은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
반면, 상기 405단계에서, 상기 단말에 대해 UL 자원 할당이 발생할 경우, 상기 매크로 기지국은 407단계로 진행하여 백본 망을 통해 상기 검색된 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국들에게 UL 모니터링 요청 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 UL 모니터링 요청 메시지는 상기 단말의 정보를 포함한다. 일 실시 예로, 상기 단말의 정보는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA, 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 409단계에서 백본 망을 통해 상기 펨토 기지국들로부터 상기 단말에 대한 UL 모니터링의 성공/실패를 알리는 UL 모니터링 보고 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 해당 펨토 기지국의 상기 단말 UL 신호에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
상기 409단계에서, 상기 UL 모니터링 보고 메시지가 수신될 시, 상기 매크로 기지국은 411단계에서 상기 UL 모니터링 보고 메시지 내 UL 모니터링 지시자를 검사하여, 상기 단말 UL 신호에 대한 UL 모니터링에 성공한 펨토 기지국들을 검색하고, 이에 따라 검색된 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청 메시지를 동작 FA(FA1)를 통해 상기 단말에게 전송한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보는 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국에 대한 정보는 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 413단계에서 상기 단말로부터 스캐닝 응답 메시지를 수신한다.
이후, 상기 매크로 기지국은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 펨토 기지국은 501단계에서 백본 망을 통해 매크로 기지국으로부터 UL 모니터링 요청 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 UL 모니터링 요청 메시지는 UL 모니터링의 대상이 되는 단말의 정보를 포함한다. 일 실시 예로, 상기 단말의 정보는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA, 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다.
상기 501단계에서, 상기 UL 모니터링 요청 메시지가 수신될 시, 상기 펨토 기지국은 503단계에서 상기 수신된 UL 모니터링 요청 메시지에서 상기 단말의 정보, 즉 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA, 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 등을 검출한다.
이후, 상기 펨토 기지국은 505단계에서 상기 UL 자원 할당 정보를 이용하여 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간인지 여부를 검사한다. 즉, 현재 시점이, 상기 매크로 기지국의 UL 자원 할당에 따라, 상기 단말이 할당받은 UL 자원을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 트래픽을 전송하는 UL 트래픽 전송 구간의 시작 시점인지 여 부를 검사한다.
상기 505단계에서, 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간일 시, 상기 펨토 기지국은 507단계에서 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간 동안 상기 단말의 동작 FA(FA1)에서 상기 단말에 대한 UL 모니터링을 수행한다. 즉, 상기 단말에 대한 UL 신호 수신을 시도한다.
이후, 상기 펨토 기지국은 509단계에서 상기 단말에 대한 UL 신호 수신에 성공하였는지 여부를 검사한다. 일 실시 예로, 상기 UL 신호 수신의 성공 여부는, 상기 UL 신호의 품질(예, RSSI, CINR 등)이 기준값 이상인지 여부로 판단할 수 있다.
상기 509단계에서, 상기 단말에 대한 UL 신호 수신에 성공하였을 시, 상기 펨토 기지국은 511단계에서 상기 단말의 UL 신호에 대한 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 수신 신호 세기와 상기 매크로 기지국으로부터 UL 모니터링 요청 메시지를 통해 수신한 상기 단말의 전송 전력값을 이용하여 상기 UL 신호의 감쇄 정도를 계산한다. 여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 단말의 전송 전력값과 수신 신호 세기의 차로 계산할 수 있다.
이후, 상기 펨토 기지국은 513단계에서 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작은지 여부를 검사한다.
상기 513단계에서, 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작을 시, 상기 펨토 기지국은 515단계에서 상기 UL 모니터링의 성공을 결정하고, 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 모니터링의 성공을 알리는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송한다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 상기 펨토 기지국의 상기 단말 UL 신호에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
반면, 상기 509단계에서, 상기 단말에 대한 UL 신호 수신에 성공하지 않았을 시, 또는 상기 513단계에서, 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작지 않을 시, 상기 펨토 기지국은 517단계에서 상기 UL 모니터링의 실패를 결정하고, 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 모니터링의 실패를 알리는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송한다.
이후, 상기 펨토 기지국은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 펨토 기지국은 자신이 접속을 허용할 수 있는 단말에 대해 해당 단말의 UL 자원 할당이 발생될 때마다 UL 모니터링 기능을 수행하며, 이로써 단말이 주변 펨토 기지국을 검출할 수 있도록 지원한다.
한편, 본 발명에 따른 펨토 기지국의 UL 모니터링 기능은 UL 구간 동안에 수행되므로, 상기 UL 모니터링이 수행되는 동안 상기 펨토 기지국으로부터 서비스를 제공받는 단말의 UL 데이터 전송은 일시적으로 중단되어야 한다. 일반적으로 소수의 가입자 단말에 대해서만 접속을 허용하는 CSG 펨토 기지국의 경우에는 UL 모니터링 요청의 발생 빈도가 상대적으로 낮다. 그러나 다수의 가입자 단말에 대해 접속을 허용하는 CSG 펨토 기지국 또는 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG 펨토 기지국의 경우에는 UL 모니터링 요청이 빈번하게 발생될 수 있으며, 이는 상기 펨토 기지국으로부터 서비스를 제공받는 단말의 UL 데이터 전송에 과도한 제약으로 작용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예로서, 매크로 기지국의 하위의 모든 펨토 기지국들이 자신이 접속을 허용할 수 있는 모든 단말에 대해 UL 모니터링 구간동안 UL 모니터링 기능을 동시에 수행하여, 단말의 주변 펨토 기지국 검출을 지원할 수 있는 방법을 제안한다.
후술되는 도 6 내지 도 10은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 펨토 기지국 검출 방법에 대한 UL 모니터링 프레임의 구조와 전체 신호도, 단말, 매크로 기지국, 펨토 기지국의 동작 방법을 도시하고 있다. 보다 자세히 기술하면, 매크로 기지국이 하위의 모든 펨토 기지국들에게 UL 모니터링 구성 정보를 전송하고, 펨토 기지국이 UL 모니터링 구성 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간에서 자신이 접속을 허용할 수 있는 모든 단말의 UL 모니터링 헤더를 모니터링하여 UL 모니터링 수행 결과를 매크로 기지국에게 보고하며, 상기 보고에 따라 매크로 기지국이 매크로 셀 내 단말들에게 스캐닝 요청을 하고, 상기 요청에 따라 단말들이 유효한 시점에 스캐닝을 수행함으로써, 매크로 셀 내 단말들이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방법을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재 하는 무선통신 시스템에서 UL 모니터링 프레임의 구조를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 IEEE 802.16m 시스템의 프레임 구조를 기반으로 설명할 것이나, 다른 시스템에서도 확장 적용 가능함은 물론이다.
상기 도 6을 참조하면, IEEE 802.16m 프레임 구조에서 수퍼프레임(Superframe)(600)은 4개의 프레임(frame)(602)들로 구성되며, 하나의 프레임(602)은 8개의 서브프레임(subframe)(604)들과 TTG(transmit/receive transition gap) 및 RTG(receive/transmit transition gap)으로 구성된다. 이때, 하나의 서브 프레임(604)은 6개의 OFDM 심볼(606)들과 6개의 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix : CP)들로 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 UL 모니터링 프레임은, UL 모니터링 서브프레임을 포함하는 프레임으로, 주기적으로 전송될 수 있다. 예를 들어, UL 모니터링 프레임을 포함하는 수퍼프레임 내 4개의 프레임(602)들 중 2번째와 3번째 프레임이 상기 UL 모니터링 프레임으로 사용될 수 있다. 상기 UL 모니터링 서브프레임은 펨토 기지국이 단말에 대한 UL 모니터링을 수행하는 UL 서브프레임 구간으로, 단수 또는 복수 개의 UL 서브프레임이 연속적으로 연결되어 상기 UL 모니터링 서브프레임으로 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방법을 도시한 전체 신호도이다.
상기 도 7을 참조하면, 매크로 기지국(710)은 701단계에서 매크로 셀 내에 단말(700)의 초기 접속 또는 재접속이 감지될 경우, 상기 단말(700)과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행한다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징 절차, 기본능력 협상절차, 인증 절차, 등록 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말(700)은 상기 매크로 기지국(710)의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국(710)과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말(700)의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 매크로 기지국(710)은 703단계에서 하위의 모든 펨토 기지국 목록을 검색한다. 여기서, 상기 펨토 기지국 목록에 포함되는 펨토 기지국(720)은 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG 펨토 기지국 또는 가입자 단말에 대해 접속을 허용하는 CSG 펨토 기지국을 포함할 수 있다. 여기서, 펨토 기지국(720)은 단말(700)에 대해 접속을 허용한다고 가정한다. 상기 펨토 기지국 목록 검색은, 상기 매크로 기지국(710)이 펨토 기지국(720)을 관리하는 상위의 엔터티와의 메시지 송수신을 통해 수행될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 매크로 기지국(710)이 하위의 펨토 기지국(720)과의 메시지 송수신을 통해 수행될 수도 있다.
이후, 상기 매크로 기지국(710)은 705단계에서 상기 단말(700)로 UL 모니터링 구성 정보(UL monitoring configuration information) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 매크로 기지국(710)은 방송 메시지로서 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시 지를 생성하여 상기 단말(700)로 전송할 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 단말(700)과의 망 진입 또는 망 재진입 절차에서 송신되는 메시지를 통해 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 상기 단말(700)로 전송할 수도 있다. 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는 UL 모니터링 구간 정보, 단말별 LRU(Logical Resource Unit) 매핑 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 UL 모니터링 구간 정보는, UL 모니터링 프레임으로 할당되는 프레임 개수를 나타내는 UL 모니터링 프레임 전송 주기, 수퍼 프레임 내 UL 모니터링 프레임의 시작 위치를 나타내는 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보 등을 포함할 수 있다. 각 단말에게는 UL 모니터링 헤더를 전송할 수 있는 하나의 LRU가 할당될 수 있으며, 상기 할당에 따른 단말별 LRU 매핑 정보가 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지에 포함될 수 있다. 여기서, 단말의 UL 모니터링 헤더와 LRU와의 매핑 관계는 별도로 정의 가능하다.
이후, 상기 매크로 기지국(710)은 707단계에서 백본 망을 통해 상기 검색된 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들에게도 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송한다. 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 매크로 기지국은 UL 모니터링 구간마다 UL 모니터링 서브프레임에서 각 활성 상태의 단말이 UL 모니터링 헤더를 전송할 자원에 대한 자원 할당 정보를, 맵을 통해 상기 검색된 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들에게 전송할 수도 있다.
이후, 상기 매크로 기지국(710)은 UL 모니터링 구간에 앞서, 709단계에서 백본 망을 통해 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들에게 단말 전송 전력 정보(MS transmission power information) 메시지를 전송한다. 상기 단말 전송 전 력 정보 메시지는 단말 식별자(MS ID), 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 단말(700)은 711단계에서 상기 단말별 LRU 매핑 정보를 이용하여 자신에게 할당된 LRU를 확인하고, 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간과 UL 모니터링 서브프레임을 확인한 후, UL 모니터링 헤더를 생성하여 상기 UL 모니터링 구간 동안 UL 모니터링 서브프레임에서 자신에게 할당된 LRU을 통해 상기 매크로 기지국(710)으로 전송한다. 여기서, 상기 단말(700)은 단말 식별자(MS ID)의 일부 또는 전부와 CRC(Cyclic Redundancy Code)를 포함하여 상기 UL 모니터링 헤더를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 UL 모니터링 헤더를 전송하는 단말(700)은, 상기 UL 모니터링 서브프레임에서 활성 상태(active mode)인 단말이 된다.
이후, 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들은 713단계에서 자신이 접속을 허용할 수 있는 모든 단말을 대상으로, 상기 단말별 LRU 매핑 정보를 이용하여 각 단말(700)에게 할당된 LRU를 확인하고, 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간과 UL 모니터링 서브프레임을 확인한 후, 상기 UL 모니터링 구간 동안 해당 단말(700)에 대한 UL 모니터링을 수행한다. 즉, 상기 단말(700)의 동작 FA(FA1)에서 상기 단말(700)이 전송하는 UL 모니터링 헤더의 수신을 시도한다. 여기서, 상기 단말(700)의 UL 모니터링 구간이 종료되면, 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들은 자신의 동작 FA(FA2)에서 정상 동작을 수행한다.
이후, 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국(720)들은 715단계에서 상기 UL 모니터링의 성공/실패를 결정하고, 상기 결정에 따른 UL 모니터링 수행 결과를 포 함하는 UL 모니터링 보고 메시지를 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국(710)으로 전송한다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 UL 모니터링의 실패가 결정될 경우, 별도의 메시지를 전송하지 않을 수도 있다. 상기 UL 모니터링의 성공/실패는 UL 신호(즉, UL 모니터링 헤더)의 수신 품질, UL 신호의 수신 성공 여부, UL 신호의 감쇄 정도 중 하나로, 또는 둘 이상의 조합으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 펨토 기지국 목록 내 각 펨토 기지국(720)들이 상기 단말(700)에 대한 UL 모니터링을 통해 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 수신 신호 세기와 상기 매크로 기지국(710)으로부터 수신한 상기 단말(700)의 전송 전력값의 차로 계산할 수 있다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 해당 펨토 기지국(720)의 상기 단말 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
한편, 도 6의 프레임 구조에 따라 UL 모니터링 프레임이 수퍼프레임 내 2개의 프레임으로 구성될 경우, 도 7과 같이 2개의 UL 모니터링 구간이 존재할 수 있다. 따라서, 상기 715단계 이후, 상기 단말(700)과 매크로 기지국(710) 그리고 펨토 기지국(720)은 상기 709단계 내지 715단계와 동일한 과정, 즉 717단계 내지 723단계를 반복 수행할 수 있다.
이후, 상기 UL 모니터링 보고 메시지를 수신한 매크로 기지국(710)은 725단계에서 상기 펨토 기지국(720)별 UL 모니터링 보고 메시지 내 UL 모니터링 지시자를 검사하여, UL 모니터링의 성공(success)을 보고한 펨토 기지국(720)들을 검색하 고, 상기 검색된 펨토 기지국(720)들에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청 메시지를 동작 FA(FA1)를 통해 상기 단말(700)에게 전송한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말(700)의 스캐닝 수행 관련 정보와 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국(720)에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말(700)의 스캐닝 수행 관련 정보는 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국(720)에 대한 정보는 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 스캐닝 요청 메시지를 수신한 단말(700)은 727단계에서 상기 매크로 기지국(710)으로 스캐닝 응답 메시지를 전송하고, 729단계에서 자신에 대해 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국(720)들의 동작 FA(FA2)에서 상기 스캐닝 수행 관련 정보에 따라 유효한 시점에 상기 펨토 기지국(720)들의 프리엠블에 대한 스캐닝 절차을 수행한다. 여기서, 상기 스캐닝 수행 관련 정보에 따라 유효한 시점은, 스캐닝 시작 프레임부터 스캐닝 수행 구간 동안을 의미한다. 이로써, 상기 단말(700)은 주변 펨토 기지국을 검출할 수 있으며, 상기 검출을 통해 획득한 주변 펨토 기지국에 대한 정보를 핸드오버 등 일련의 동작 수행에 이용할 수 있다. 만약, 상기 스캐닝 요청 메시지를 수신하지 못하면, 상기 단말(700)은 상기 매크로 기지국(710)과 정상적인 데이터 송수신 절차를 반복 수행한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 단말의 동 작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 단말은 801단계에서 매크로 기지국과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행한다. 상기 단말은 파워 온이 감지될 시, 접속할 기지국을 검색하고, 이에 따라 매크로 기지국이 검색된 경우, 상기 검색된 매크로 기지국과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행할 수 있다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징 절차, 기본능력 협상절차, 인증 절차, 등록 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말은 상기 매크로 기지국의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 단말은 803단계에서 상기 매크로 기지국으로부터 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는 UL 모니터링 구간 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 UL 모니터링 구간 정보는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 단말은 상기 단말별 LRU 매핑 정보를 이용하여 자신에게 할당된 LRU를 확인하고, 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간과 UL 모니터링 서브프레임을 확인할 수 있다.
이후, 상기 단말은 805단계에서 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간인지 여부를 검사한다. 즉, 현재 시점이, 상기 단말이 UL 모니터링 서브프레임에서 자신에게 할당된 LRU을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 모니터링 헤더를 전송하는 UL 모니터링 구간의 시작 시점인지 여부를 검사한다.
상기 805단계에서, 상기 UL 모니터링 구간일 시, 상기 단말은 807단계에서 상기 매크로 기지국으로부터 UL 모니터링 서브프레임 할당 정보에 따른 UL 모니터링 자원(즉, UL 모니터링 서브프레임)을 할당받고, UL 모니터링 헤더를 생성하여 상기 UL 모니터링 구간 동안 UL 모니터링 서브프레임에서 자신에게 할당된 LRU을 통해 상기 매크로 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 단말은 단말 식별자(MS ID)의 일부 또는 전부와 CRC를 포함하여 상기 UL 모니터링 헤더를 생성할 수 있다.
이후, 상기 단말은 809단계에서 상기 매크로 기지국으로부터 동작 FA(FA1)를 통해 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는, 상기 단말에 의해 기 전송된 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 요청하는 메시지이다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 펨토 기지국에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보는 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국에 대한 정보는, 상기 매크로 기지국으로 상기 단말이 전송한 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국에 대한 정보로서, 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스(preamble index) 등을 포함할 수 있다.
상기 809단계에서, 상기 스캐닝 요청 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
반면, 상기 809단계에서, 상기 스캐닝 요청 메시지가 수신될 시, 상기 단말은 811단계로 진행하여 상기 매크로 기지국으로 스캐닝 응답 메시지를 전송하고, 813단계에서 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 펨토 기지국에 대한 정보를 이용하여 상기 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행한다. 즉, 상기 단말은 스캐닝 시작 프레임부터 스캐닝 수행 구간 동안, 상기 펨토 기지국의 동작 FA(FA2)에서 상기 펨토 기지국의 프리엠블에 대한 스캐닝 절차을 수행한다. 이로써, 상기 단말은 주변 펨토 기지국을 검출할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 9를 참조하면, 매크로 기지국은 901단계에서 매크로 셀 내에 단말의 초기 접속 또는 재접속이 감지될 경우, 상기 단말과 망 진입 또는 망 재진입 절차를 수행한다. 상기 망 진입 절차에는, 예를 들어 레인징 절차, 기본능력 협상절차, 인증 절차, 등록 절차 등이 포함될 수 있으며, 상기 망 재진입 절차에는 상기 망 진입 절차에 포함되는 절차들의 일부 혹은 전체가 포함될 수 있다. 이로써, 상기 단말은 상기 매크로 기지국의 동작 FA인 FA1을 통해 상기 매크로 기지국과 통신을 수행할 수 있으며, 이때 상기 단말의 동작 FA 역시 FA1이 된다.
이후, 상기 매크로 기지국은 903단계에서 하위의 모든 펨토 기지국 목록을 검색한다. 여기서, 상기 펨토 기지국 목록에 포함되는 펨토 기지국은 펨토 셀 내에 진입하는 모든 단말에 대해 접속을 허용하는 OSG 펨토 기지국 또는 가입자 단말에 대해 접속을 허용 하는 CSG 펨토 기지국을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국 목록 검색은, 상기 매크로 기지국이 펨토 기지국을 관리하는 상위의 엔터티와의 메시지 송수신을 통해 수행될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 매크로 기지국이 하위의 펨토 기지국과의 메시지 송수신을 통해 수행될 수도 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 905단계에서 상기 단말로 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송하고, 백본 망을 통해 상기 검색된 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국들에게도 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송한다. 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는 UL 모니터링 구간 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 UL 모니터링 구간 정보는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 UL 모니터링 구간에 앞서, 907단계에서 백본 망을 통해 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국들에게 단말 전송 전력 정보 메시지를 전송한다. 상기 단말 전송 전력 정보 메시지는 단말 식별자(MS ID), 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 909단계에서 UL 모니터링 구간인지 여부를 검사하고, 상기 UL 모니터링 구간일 시, 911단계에서 상기 단말로 UL 모니터링 서브프레임 할당 정보에 따른 UL 모니터링 자원(즉, UL 모니터링 서브프레임)을 할당한다.
이후, 상기 매크로 기지국은 913단계에서 백본 망을 통해 상기 펨토 기지국 목록 내 펨토 기지국들로부터 상기 단말에 대한 UL 모니터링의 성공/실패를 알리는 UL 모니터링 보고 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 해당 펨토 기지국의 상기 단말 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
상기 913단계에서, 상기 UL 모니터링 보고 메시지가 수신될 시, 상기 매크로 기지국은 915단계에서 상기 펨토 기지국별 UL 모니터링 보고 메시지 내 UL 모니터링 지시자를 검사하여, 상기 단말 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링에 성공한 펨토 기지국들을 검색하고, 이에 따라 검색된 펨토 기지국들에 대한 스캐닝을 요청하는 스캐닝 요청 메시지를 동작 FA(FA1)를 통해 상기 단말에게 전송한다. 여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보와 UL 모니터링의 성공을 보고한 펨토 기지국들에 대한 정보를 포함한다. 상기 단말의 스캐닝 수행 관련 정보는 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간 등을 포함할 수 있다. 상기 펨토 기지국에 대한 정보는 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 917단계에서 상기 단말로부터 스캐닝 응답 메시지를 수신한다.
이후, 상기 매크로 기지국은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼 재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 10을 참조하면, 펨토 기지국은 1001단계에서 백본 망을 통해 매크로 기지국으로부터 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 수신한다. 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는 UL 모니터링 구간 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 UL 모니터링 구간 정보는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 펨토 기지국은 1003단계에서 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국으로부터 단말 전송 전력 정보 메시지를 수신한다. 상기 단말 전송 전력 정보 메시지는 단말 식별자(MS ID), 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 펨토 기지국은 1005단계에서 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간인지 여부를 검사한다. 즉, 현재 시점이, 단말에 의해 UL 모니터링 서브프레임에서 UL 모니터링 헤더가 전송되는 UL 모니터링 구간의 시작 시점인지 여부를 검사한다.
상기 1005단계에서, 상기 UL 모니터링 구간일 시, 상기 펨토 기지국은 1007단계에서 자신이 접속을 허용할 수 있는 모든 단말을 대상으로, 상기 단말별 LRU 매핑 정보를 이용하여 각 단말에게 할당된 LRU를 확인하고, 상기 UL 모니터링 구간 정보를 이용하여 UL 모니터링 구간을 확인한 후, 상기 UL 모니터링 구간 동안 해당 단말에 대한 UL 모니터링을 수행한다. 즉, 상기 단말의 동작 FA(FA1)에서 상기 단말이 전송하는 UL 모니터링 헤더의 수신을 시도한다.
이후, 상기 펨토 기지국은 1009단계에서 상기 단말에 대한 UL 신호(즉, UL 모니터링 헤더) 수신에 성공하였는지 여부를 검사한다. 일 실시 예로, 상기 UL 신호 수신의 성공 여부는, 상기 UL 신호의 품질(예, RSSI, CINR 등)이 기준값 이상인지 여부로 판단할 수 있다.
상기 1009단계에서, 상기 단말에 대한 UL 신호 수신에 성공하였을 시, 상기 펨토 기지국은 1011단계에서 상기 단말의 UL 신호에 대한 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 수신 신호 세기와 상기 매크로 기지국으로부터 단말 전송 전력 정보 메시지를 통해 수신한 상기 단말의 전송 전력값을 이용하여 상기 UL 신호의 감쇄 정도를 계산한다. 여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 단말의 전송 전력값과 수신 신호 세기의 차로 계산할 수 있다.
이후, 상기 펨토 기지국은 1013단계에서 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작은지 여부를 검사한다.
상기 1013단계에서, 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작을 시, 상기 펨토 기지국은 1015단계에서 상기 UL 모니터링의 성공을 결정하고, 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 모니터링의 성공을 알리는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송한다. 상기 UL 모니터링 보고 메시지는 단말 식별자(MS ID), UL 모니터링 지시자 등을 포함할 수 있으며, 이때 상기 UL 모니터링 지시자는 상기 펨토 기지국의 상기 단말 UL 모니터링 헤더에 대한 UL 모니터링 성공/실패 여부를 나타내는 지시자이다.
반면, 상기 1009단계에서, 상기 단말에 대한 UL 신호 수신에 성공하지 않았을 시, 또는 상기 1013단계에서, 상기 계산된 UL 신호의 감쇄 정도가 기준값보다 작지 않을 시, 상기 펨토 기지국은 1017단계에서 상기 UL 모니터링의 실패를 결정하고, 백본 망을 통해 상기 매크로 기지국으로 UL 모니터링의 실패를 알리는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송한다.
이후, 상기 펨토 기지국은 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에서 고려하는 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방법을 도시한 전체 신호도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 단말의 동작 방법을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 UL 모니터링 프레임의 구조를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 방법을 도시한 전체 신호도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 단말의 동작 방법을 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도, 및
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말이 주변에 위치한 펨토 기지국을 검출하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 흐름도.

Claims (37)

  1. 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 펨토 기지국의 동작 방법에 있어서,
    매크로 기지국으로부터, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청받는 과정과,
    상기 접속 허용 가능한 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 UL 신호 모니터링을 요청받는 과정은, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 단말에 대한 UL 자원 할당 정보를 포함하는 UL 모니터링 요청 메시지를 수신하는 과정이며,
    상기 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정은, 상기 UL 자원 할당 정보를 이용하여 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 트래픽에 대해 모니터링을 수행하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 요청 메시지는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA, 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링을 통해 상기 UL 신호의 수신 품질, 상기 UL 신호의 수신 성공 여부, 상기 UL 신호의 감쇄 정도 중 적어도 하나를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 상기 UL 신호의 수신 품질, 상기 UL 신호의 수신 성공 여부, 상기 UL 신호의 감쇄 정도 중 적어도 하나를 기반으로 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 결정하는 과정과,
    상기 매크로 기지국으로, 상기 결정된 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 보고하는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,
    여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 단말의 UL 신호에 대해 측정한 수신 신호 세기와 상기 단말의 전송 전력 값의 차로서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 UL 신호 모니터링을 요청받는 과정은, 상기 매크로 기지국으로부터, 상기 단말의 UL 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 수신하는 과정과, 상기 매크로 기지국으로부터, 상기 단말의 전송 전력 값을 포함하는 단말 전송 전력 정보 메시지를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 단말의 UL 신호를 모니터링하는 과정은, 상기 단말의 UL 모니터링 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 모니터링 헤더에 대해 모니터링을 수행하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 펨토 기지국은 CSG 펨토 기지국임을 특징으로 하는 방법.
  8. 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 매크로 기지국의 동작 방법에 있어서,
    펨토 기지국으로, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청하는 과정과,
    상기 펨토 기지국으로부터, 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 보고하는 UL 모니터링 보고 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 UL 신호 모니터링을 요청하는 과정은, 상기 단말에 대한 UL 자원 할당이 발생할 시, 상기 펨토 기지국에게 상기 단말에 대한 UL 자원 할당 정보를 포함하는 UL 모니터링 요청 메시지를 전송하는 과정이며,
    여기서, 상기 단말에 대한 모니터링은, 상기 UL 자원 할당 정보를 이용하여 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 트래픽에 대해, 상기 펨토 기지국에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 요청 메시지는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA(Frequency Allocation), 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말로, 상기 단말에 대한 모니터링에 성공한 펨토 기지국에 대한 정보를 포함하는 스캐닝 요청 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,
    여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는, 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간, 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 UL 신호 모니터링을 요청하는 과정은, 상기 펨토 기지국으로, 상기 단말의 UL 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송하는 과정과, 상기 펨토 기지국으로, 상기 단말의 전송 전력 값을 포함하는 단말 전송 전력 정보 메시지를 전송하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 단말에 대한 모니터링은, 상기 단말의 UL 모니터링 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 모니터링 헤더에 대해, 상기 펨토 기지국에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 단말로, 상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 단말로부터, 상기 단말의 UL 모니터링 구간 동안 UL 모니터링 헤더를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 펨토 기지국은 CSG 펨토 기지국임을 특징으로 하는 방법.
  16. 매크로 기지국과 펨토 기지국이 혼재하는 무선통신 시스템에서 단말의 펨토 기지국 검출을 지원하기 위한 장치에 있어서,
    펨토 기지국으로, 상기 펨토 기지국에 의해 접속 허용 가능한 단말에 대한 상향링크(UpLink : UL) 신호 모니터링을 요청하는 매크로 기지국과,
    상기 접속 허용 가능한 단말의 UL 신호를 모니터링하는 펨토 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 매크로 기지국은, 상기 단말로, 상기 단말에 대한 모니터링에 성공한 펨토 기지국에 대한 정보를 포함하는 스캐닝 요청 메시지를 전송하며,
    여기서, 상기 스캐닝 요청 메시지는, 스캐닝 시작 프레임, 스캐닝 수행 구간, 펨토 기지국 식별자(femto BS ID), 펨토 기지국의 동작 FA, 펨토 기지국의 프리엠블 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단말에 대한 모니터링에 성공한 펨토 기지국에 대한 정보를 이용하여 상기 펨토 기지국에 대한 스캐닝을 수행하는 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 매크로 기지국은, 상기 단말에 대한 UL 자원 할당이 발생할 시, 상기 펨토 기지국에게 상기 단말에 대한 UL 자원 할당 정보를 포함하는 UL 모니터링 요청 메시지를 전송하고,
    상기 펨토 기지국은, 상기 UL 자원 할당 정보를 이용하여 상기 단말의 UL 트래픽 전송 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 트래픽을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 요청 메시지는, 단말 식별자(MS ID), 단말의 동작 FA(Frequency Allocation), 단말에 대한 UL 자원 할당 정보, 단말의 전송 전력 값 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 매크로 기지국은, 상기 펨토 기지국으로, 상기 단말의 UL 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 UL 모니터링 구성 정보 메시지와, 상기 단말의 전송 전력 값을 포함하는 단말 전송 전력 정보 메시지를 전송하고,
    상기 펨토 기지국은, 상기 단말의 UL 모니터링 구간 동안 상기 단말에 의해 전송되는 UL 모니터링 헤더를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 구성 정보 메시지는, UL 모니터링 프레임 전송 주기, 프레임 오프셋, UL 모니터링 서브프레임 할당 정보, 단말별 LRU 매핑 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 UL 모니터링 구간 동안 UL 모니터링 헤더를 생성하여 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단말을 더 포함하며,
    상기 매크로 기지국은, 상기 단말로 상기 단말의 UL 모니터링 구간에 대한 정보를 포함하는 UL 모니터링 구성 정보 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 16 항에 있어서, 상기 펨토 기지국은,
    상기 모니터링을 통해 상기 UL 신호의 수신 품질, 상기 UL 신호의 수신 성공 여부, 상기 UL 신호의 감쇄 정도 중 적어도 하나를 결정하고,
    상기 결정된 상기 UL 신호의 수신 품질, 상기 UL 신호의 수신 성공 여부, 상기 UL 신호의 감쇄 정도 중 적어도 하나를 기반으로 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 결정하며,
    상기 매크로 기지국으로, 상기 결정된 상기 단말에 대한 모니터링의 성공 여부를 보고하는 UL 모니터링 보고 메시지를 전송하며,
    여기서, 상기 UL 신호의 감쇄 정도는, 상기 단말의 UL 신호에 대해 측정한 수신 신호 세기와 상기 단말의 전송 전력 값의 차로서 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 펨토 기지국은 CSG 펨토 기지국임을 특징으로 하는 장치.
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