KR102039331B1 - 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말이 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 MXN 허브 사이를 이동할 때 끊김 없는 핸드오버를 지원하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법에 관한 것이다.
본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법은, 복수의 안테나 소자가 송출하는 밀리미터파 빔에 의해 행렬 형태로 배열된 복수의 빔으로 구획되고 각 빔이 다시 복수의 주파수 대역(FA)으로 분할된 하나 이상의 MXN 허브, 각 MXN 허브에 무선 정합된 하나 이상의 MXN 터미널 및 MXN 허브에 연결되어 MXN 터미널의 이동성을 제어하는 mXCU를 포함하는 모바일 엑스홀 네트워크에서 수행되며, mXCU가 각 MXN 허브에서의 각 빔에 대한 P셀 및 S셀 할당 테이블을 구축하는 (a) 단계; MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계에서 인접 MXN 허브를 향해 이동 중인 경우에 mXCU가 상기 MXN 터미널에 P셀을 할당할 것을 상기 인접 MXN 허브에 지시하는 (b)단계 및 MXN 터미널이 상기 인접 MXN 허브로 완전히 이동한 경우에 mXCU가 상기 기존 MXN 허브에게 상기 MXN 터미널에 대한 연결 해제를 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법{method for managing of mobile Xhaul network}

본 발명은 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말이 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 MXN 허브 사이를 이동할 때 끊김 없는 핸드오버를 지원하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법에 관한 것이다.

국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union)은 2015년 10월 전파통신총회를 열고, 5G의 공식 기술 명칭을 'IMT(International Mobile Telecommunication)-2020'으로 정했는데, 5G는 '5th Generation mobile communications'의 약자다. 2㎓ 이하의 주파수를 사용하는 4G와 달리, 5G는 6㎓ 이하 및 28 ㎓ 이상의 초고대역 주파수, 즉 밀리미터파를 사용한다.

국제전기통신연합(ITU)이 내린 정의에 따르면, 5G는 최대 다운로드 속도가 20Gbps, 최저 다운로드 속도가 100Mbps인 이동통신 기술로서, 1㎢ 반경 안의 100만 개 기기에 사물 인터넷(IoT) 서비스를 제공하고, 시속 500㎞ 고속열차에서도 자유로운 통신을 지원해야 한다. 5G 다운로드 속도는 현재 이동통신 속도인 300Mbps에 비해 70배 이상 빠르고, 일반 LTE에 비해선 280배 빠른 수준으로서, 1GB 영화 한 편을 10초 안에 내려받을 수 있는 속도이다.

또한, 4G에서는 응답 속도가 10~50㎳ 정도이지만, 5G는 이보다 대략 10배 정도 빠른 수 ㎳ 이내의 응답 속도를 지원함으로써 많은 양의 데이터를 중앙 서버와 끊김 없이 주고받아야 하는 자율주행차나 사물인터넷(IoT) 분야에서 5G가 활발하게 도입될 것으로 보인다.

5G에 대한 얘기가 본격적으로 이뤄진 건 2015년부터인데, 국제전기통신연합(ITU)과 국제 민간 기술 표준화 기구인 3GPP는 오는 2020년까지 수차례 국제회의를 거쳐 5G 표준을 완성해 나갈 계획이다. 그 외에도 각 나라에서 5G에 대한 논의가 한창인데, 한국은 5G 포럼, 중국은 IMT-2020, 일본은 ARIB 등을 만들고 5G가 앞으로 나아가야 할 방향에 대해 고민하고 있다. 한국은 2018년 평창 동계올림픽에서 세계 최초로, 실제 무선 통신에 사용할 수 있는 5G 서비스를 선보이겠다는 목표를 세우고 추진 중인데, 이를 위해 정부는 기업이 5G를 실제 구현할 수 있도록 올해 서울과 평창 지역에 28㎓ 대역의 시범 주파수를 제공할 예정이다.

한편, 전술한 바와 같이 5G 이동통신에서는 대용량 전송을 위해 최소 500㎒ 이상의 연속적인 광대역 확보가 용이한 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역, 예를 들어 10㎓ 내지 300㎓에 해당하는 주파수 대역의 사용이 폭넓게 검토되고 있다. 이러한 밀리미터파 주파수 대역의 전파는 자유 공간 손실이 심하고, 대기 및 강우 감쇠로 인한 손실이 크며, 직진성이 강하고, 회절 및 투과에 의한 전파 손실이 크기 때문에 안테나의 에너지를 집중시켜서 좁은 빔(narrow beam)의 형태로 방사된다.

이를 감안하여 5G 이동통신 시스템의 기지국에서는 일정 영역(빔 스폿)을 커버하는 일정 방향의 빔들이 전체 영역을 나누어서 커버하는 다중 빔 형태가 사용될 것으로 예상되는데, 이 경우에 기지국은 자신의 셀 영역을 커버하기 위해서 많은 소폭 빔(narrow beam)을 사용한다.

도 1은 본 발명의 방법에 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국의 물리적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 5G 이동통신 시스템에서 하나의 기지국에 의해 커버되는 이동통신 셀(20)은, 예를 들어 행렬 형태로 배열된 복수(도 1의 예에서는 16개)의 빔 스폿(Beam Spot)으로 구획될 수 있고, 각각의 빔 스폿은 다시 이에 1대1 대응 또는 1대M(단, M은 복수) 대응되는 복수의 안테나 소자(10)에 의해 커버될 수 있다.

각 안테나 소자는 패치 안테나 또는 혼 안테나 등으로 구현될 수 있는데, 도 1에서는 이러한 안테나 소자들이 행렬 형태, 예를 들어 4*4의 행렬 형태로 배열되어 이루어진 안테나 어레이(10)를 예시하고 있다.

도 2는 5G 이동통신 시스템에서 적용될 것으로 예상되는 각 빔 스폿의 운용 방식을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 5G 이동통신 시스템에서는 사용 가능한 주파수 대역폭이 대략 1㎓로 넓기 때문에 이를 효율적으로 활용하기 위해 각 빔을 다시 복수, 예를 들어 8개의 컴포넌트 캐리어(Component Carrier; CC)로 분할(Frequency Allocation)(FA1 ~ FA8)한 상태에서 LTE-A 시스템에서 채택하고 있는 반송파 집성(Carrier Aggregation) 기술을 이용할 것으로 예상되고 있다.

이와 관련하여, LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용하는데, 상기한 반송파 집성 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(P셀: primary cell) 및 세컨더리 셀(S셀: secondary cell)을 포함한다. P셀은 PCC(primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미하는데, 단말이 초기 연결 확립(initial connection establishment) 과정이나 연결 재-확립(connection re-establishment) 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다.

이러한 P셀은 반송파 집성 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어 관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH을 할당받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경함에 있어서도 P셀만을 이용할 수 있다.

S셀은 SCC(secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미하는데, 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결 확립이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다.

한편, 5G 서비스의 시작은 모바일 데이터 트래픽을 기하급수적으로 증가시킬 것으로 예상되는데, 폭증하는 모바일 트래픽 부하를 처리하기 위해, 5G 무선 액세스 네트워크(RAN; Radio Access Network)는 전술한 CoMP, CA 및 MIMO 등과 같은 최신 무선 인터페이스 기술의 도입뿐만 아니라 기지국의 서비스 커버리지를 축소시키고 기지국 밀도를 증가시키는 방향으로 진화할 것이다. 무선 액세스 구간에서의 트래픽 폭증과 기지국의 조밀화는 네트워크의 모세관 현상(capillarity)을 촉발하여 결국 RAN과 패킷 코어(EPC; Evolved Packet Core) 사이의 백홀의 트래픽 부하를 증가시킨다. 따라서 이러한 네트워크 모세관 현상을 해소하기 위해서는 백홀의 증설이 요구된다.

그러나 기존 유선 위주의 구축ㆍ증설 방식으로는 통신 사업자의 수익이 데이터 량에 비례하여 증가하지 못하게 될 것으로 예상되기 때문에 네트워크 구조의 유연성을 증대시키고 통신 사업자 간 네트워크 공유가 용이하도록 통합적 관리를 제공함으로써 5G 서비스를 위한 구축ㆍ증설 비용을 절감할 수 있는 새로운 개념의 통합형 프론트홀/미드홀/백홀 기술로의 진화가 필요하다(이상 선행기술1 참조). 이를 감안하여 제안된 기술이 모바일 엑스홀 네트워크(MXN: Mobile Xhaul Network)이다.

도 3은 4G/5G 이동통신 시스템에 적용이 예상되는 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 개략적인 블록 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 모바일 엑스홀 네트워크는 4G 또는 5G 이동통신 시스템의 프론트홀(Fronthaul) 및 백홀(Backhaul) 기능을 동시에 지원할 수 있는 무선망으로서 MXN 허브(Hub)(110), MXN 터미널(Terminal)(130) 및 mXCU(mobile Xhaul Control Unit, 이동성 제어기)(120)로 구성된다.

전술한 구성에서, MXN 허브(110)와 MXN 터미널(130)은 유연하면서도 대용량의 데이터 전송이 가능한 망 구성을 위해 광대역폭의 주파수 활용이 가능한 밀리미터파 기반의 무선링크 정합을 제공한다. MXN 터미널(130)은 4G/5G 기지국(140), 예를 들어 스몰셀이나 펨토셀 등에 정합되고 MXN 허브(110)는 후술하는 MXN 게이트웨이를 경유하여 LTE 네트워크의 EPC(100)에 연결되어 무선 백홀 서비스를 제공한다.

다음으로, 4G/5G DU(Digital Unit)(미도시)가 MXN 허브(110)와 정합되고 RU(Radio Unit) 또는 기지국 기능 분할에 따라 구성된 TP(Transmit Point)(미도시)가 MXN 터미널(130)과 연동하여 프론트홀 서비스를 제공한다. MXN 터미널(130)은 이동성을 가질 수 있으므로 버스나 기차 또는 이동 셀의 AP(Access Point)로도 구성될 수 있는데, mXCU(120)에 의해 그 이동성이 제어된다. mXCU(120)는 MXN의 토폴로지 및 데이터 경로를 관리하고, 전송 노드들을 중앙 집중적으로 제어하기 위한 기능을 수행한다. 이 구성에서, MXN 허브(120)는 기본 기지국에 해당될 수 있고, MXN 터미널(130)은 백홀 중계 단말에 해당될 수 있으며, MXN 터미널(130)에 정합된 스몰셀이나 펨토셀 등의 4G/5G 기지국은 백홀 기지국에 해당될 수 있을 것이다.

전술한 모바일 엑스홀 네트워크에서, 임의의 MXN 허브(110) 관할의 특정 빔 스폿(이하 간단히 '빔'이라 한다)에 존재하는 MXN 터미널(또는 여기에 접속된 특정 단말)(130)에 P셀로서 0번 FA가 할당되고, S셀로서 1 내지 3번 FA가 할당된 상태에서 당해 MXN 터미널(130)이 동일 MXN 허브(110)의 인접 빔으로 이동하는 경우에 MXN 허브(11)는 데이터 손실을 방지하고 지연을 최소화하기 위해 실시간으로 최적의 빔을 선택 및 변경하는 빔 스위칭을 수행한다.

그러나 이러한 빔 스위칭 기술은 동일 MXN 허브 내에서만 수행되기 때문에 MXN 터미널이 MXN 허브 사이를 이동하는 경우에는 mXCU의 지시에 의해 핸드오버를 수행해야 하는데, 하드 핸드오버, 즉 기존 MXN 허브와의 연결을 끊은 상태에서 인접 MXN 허브의 1번 빔의 0번 FA를 P셀로 유지하고 1 내지 3번 FA를 S셀로 유지하는 과정에서 지연이 발생할 뿐만 아니라 데이터 끊김 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

(비특허문헌) - 선행기술1: 한국 통신학회 2017년도 동계종합학술발표회 논문(논문명: 모바일 엑스홀 네트워크 구조)

(특허문헌 1) - 선행기술2: 10-2015-0095503호 공개특허공보(발명의 명칭: 빔 기지국 연결 방법 및 장치)

(특허문헌 2) - 선행기술3: 10-2016-0004003호 공개특허공보(발명의 명칭: 핸드오버 방법 및 그 장치)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동통신 단말이 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 MXN 허브 사이를 이동할 때 끊김 없는 핸드오버를 지원하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법을 제공함을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법은, 복수의 안테나 소자가 송출하는 밀리미터파 빔에 의해 행렬 형태로 배열된 복수의 빔으로 구획되고 각 빔이 다시 복수의 주파수 대역(FA)으로 분할된 하나 이상의 MXN 허브, 각 MXN 허브에 무선 정합된 하나 이상의 MXN 터미널 및 MXN 허브에 연결되어 MXN 터미널의 이동성을 제어하는 mXCU를 포함하는 모바일 엑스홀 네트워크에서 수행되며, mXCU가 각 MXN 허브에서의 각 빔에 대한 P셀 및 S셀 할당 테이블을 구축하는 (a) 단계; MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계에서 인접 MXN 허브를 향해 이동 중인 경우에 mXCU가 상기 MXN 터미널에 P셀을 할당할 것을 상기 인접 MXN 허브에 지시하는 (b)단계 및 MXN 터미널이 상기 인접 MXN 허브로 완전히 이동한 경우에 mXCU가 상기 기존 MXN 허브에게 상기 MXN 터미널에 대한 연결 해제를 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, mXCU는 각 MNX 허브로부터 자기에게 무선 연결된 하나 이상의 MXN 터미널이 속한 빔 및 해당 빔에서의 P셀 및 S셀 할당 내역을 주기적으로 보고받아 상기 테이블로 구축하는 것을 특징으로 한다.

상기 mXCU에서의 MXN 터미널이 이동 중인지의 판단은 상기 기존 MXN 허브를 경유하여 상기 MXN 터미널로부터 제공받은 GPS 위치 정보에 의거하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 인접 MXN 허브는 상기 MXN 터미널이 완전 이동한 경우에 상기 MXN 터미널에 가용 FA를 S셀로 추가 할당하는 것을 특징으로 한다.

상기 MXN 터미널이 상기 MXN 허브 내부의 빔 사이를 이동하는 경우 상기 MXN 허브는 빔 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 mXCU는 상기 MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계 빔에 존재하는 상태에서 이동하는 경우에 상기 인접 MXN 허브에 이동 가능성을 사전 통보하여 핸드오버를 준비시키는 것을 특징으로 한다.

상기 이동 가능성의 사전 통보 시점은 상기 MXN 터미널의 이동 속도에 의거하여 결정되는 것을 특징으로 한다.

상기 mXCU는 상기 이동 가능성 통보시 MXN 터미널의 이동 방향을 함께 통보하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 복수의 안테나 소자가 송출하는 밀리미터파 빔에 의해 행렬 형태로 배열된 복수의 빔으로 구획되고 각 빔이 다시 복수의 주파수 대역(FA)으로 분할된 하나 이상의 MXN 허브 및 각 MXN 허브에 무선 정합된 하나 이상의 MXN 터미널을 포함하고 각 MXN 허브는 유선 인터페이스에 의해 상호 정보를 교환하는 모바일 엑스홀 네트워크에서 수행되며, MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계에서 인접 MXN 허브를 향해 이동 중인 경우에 기존 MXN 허브가 인접 MXN 허브에게 MXN 터미널이 이동 중인 사실을 통보하는 (h) 단계; 상기 인접 MXN 허브가 상기 MXN 터미널에 P셀을 할당하여 연결을 확립하는 (i)단계; MXN 터미널이 상기 인접 MXN 허브로 완전히 이동한 경우에 상기 인접 MXN 허브가 상기 기존 MXN 허브에게 완전 이동 사실을 통보하는 (j) 단계 및 상기 기존 MXN 허브가 상기 MXN 터미널에 대한 연결을 해제하는 (k) 단계를 포함하여 이루어진다.

전술한 제2 특징에서, 상기 기존 MXN 허브에서 MXN 터미널이 이동 중인지의 판단은 상기 MXN 터미널로부터 제공받은 GPS 위치 정보에 의거하여 수행된다.

전술한 제2 특징에서 상기 인접 MXN 허브는 상기 MXN 터미널이 완전 이동한 경우에 상기 MXN 터미널에 가용 FA를 S셀로 추가 할당한다.

전술한 제2 특징에서, 상기 기존 MXN 허브는 상기 MXN 터미널이 자기의 경계 빔에 존재하는 상태에서 이동하는 경우에 상기 인접 MXN 허브에 이동 가능성을 사전 통보하여 핸드오버를 준비시킨다.

전술한 제2 특징에서, 상기 이동 가능성의 사전 통보 시점은 상기 MXN 터미널의 이동 속도에 의거하여 결정된다.

전술한 제2 특징에서, 상기 기존 MXN 허브는 상기 이동 가능성 통보시 MXN 터미널의 이동 방향을 함께 통보한다.

본 발명의 이동통신 시스템의 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법에 따르면, 이동통신 단말이 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 MXN 허브 사이를 이동할 때 신속하면서도 끊김 없는 핸드오버를 지원할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 방법에 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 기지국의 물리적인 구성도.
도 2는 5G 이동통신 시스템에서 적용될 것으로 예상되는 각 빔 스폿의 운용 방식을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 4G/5G 이동통신 시스템에 적용이 예상되는 모바일 엑스홀 네트워크(MXN)의 개략적인 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 5는 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법에서 MXN 터미널이 동일 MXN 허브의 빔을 이동함에 따른 빔 스위칭 과정을 보인 도.
도 6은 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법에서 MXN 터미널이 MXN 허브 사이를 이동함에 따른 핸드오버 과정을 보인 도.
도 7은 본 발명의 모바일 네트워크 운용 방법에서 핸드오버가 종료된 후의 S셀 추가 할당 과정을 보인 도.
도 8은 본 발명의 모바일 네트워크 운옹 방법에서 MXN 터미널이 인접 MXN 허브로 이동 가능한 빔들을 설명하기 위한 도.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.

도 5는 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법에서 MXN 터미널이 동일 MXN 허브의 빔을 이동함에 따른 빔 스위칭 과정을 보인 도이고, 도 6은 본 발명의 모바일 엑스홀 네트워크 운용 방법에서 MXN 터미널이 MXN 허브 사이를 이동함에 따른 핸드오버 과정을 보인 도이며, 도 7은 본 발명의 모바일 네트워크 운용 방법에서 핸드오버가 종료된 후의 S셀 추가 할당 과정을 보인 도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, mXCU(120)는 각 MNX 허브(110)로부터 여기에 무선 연결된 하나 이상의 MXN 터미널(130)이 속한 빔 및 해당 빔에서의 P셀 및 S셀 할당 내역을 주기적으로 보고(단계 S10)받고 각 MXN 허브(110)에서의 각 빔에 대한 P셀 및 S셀 할당 테이블을 구축(단계 S120)한다.

다음으로, mXCU(120)는 각 MXN 허브(110)의 보고에 따라 임의 MXN 터미널(130)이 해당 MXN 허브(120)의 경계 빔에 위치하는지를 판단하는데, MXN 터미널(130)이 경계 빔에 위치하지 않은 상태에서 MXN 허브(110) 내의 빔 사이, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이 3번 빔에서 4번 빔으로 이동하는 경우에는 관할 MXN 허브(120)의 제어에 따라 빔 스위칭을 수행한다. 이에 따라서, 당해 MXN 터미널(130)에 할당되는 P셀은 그대로 유지, 예를 들어 1번 FA로 그대로 유지되지만 S셀의 경우에는 당해 빔의 상황에 따라 적절하게 변경, 예를 들어 2번 내지 4번 FA에서 6번 내지 8번 FA로 변경될 수도 있을 것이다.

다시 도 4로 돌아가서 단계 S30에서 임의 MXN 터미널(130)이 해당 MXN 허브(120)의 경계 빔에 위치, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 1번 MXN 허브의 4번 빔에 위치하는 경우에는 다시 당해 MXN 터미널(130)이 이동 중인지를 판단(단계 S40)하는데, MXN 터미널(130)의 현재 위치 및 그 이동 여부의 판단은 MXN 터미널이 제공하는 GPS 위치 정보 등에 의해 수행될 수 있다. 즉, MXN 터미널이 자기의 GPS 위치 정보를 관할 MXN 허브에 실시간으로 보고하고, MXN 허브는 이를 다시 mXCU에 보고하는바, mXCU는 이러한 GPS 위치 정보에 의거하여 MXN 터미널의 현재 위치, 이동 속도 및 방향을 파악할 수 있다.

단계 S40에서 MXN 터미널(130)이 임의 MXN 허브의 경계 빔에서 인접 MXN 허브의 경계 빔, 예를 들어 1번 MXN 허브의 4번 빔에서 2번 MXN 허브의 1번 빔을 향해 이동하는 경우에 mXCU(120)는 이를 1번 MXN 허브로부터 보고받고 그 즉시 해당 MXN 터미널(130)에 대해 P셀을 할당할 것을 인접 MXN 허브, 예를 들어 2번 허브에 지시(단계 S50)한다. 이후 2번 MXN 허브는 1번 빔의 적절한 FA, 예를 들어 5번 FA를 해당 MXN 터미널(130)에 대한 P셀로 할당(단계 S60)하여 당해 MXN 터미널(130)과의 사이에서 RRC 연결 절차를 확립한다.

이와 같이, MXN 터미널(130)이 인접 MXN 허브 사이를 이동 중인 경우에는 기존 MXN 허브와 인접 MXN 허브의 경계 빔 모두에서 해당 MXN 터미널과의 연결이 유지되기 때문에 핸드오버 과정에서의 끊김 현상이 발생하지 않게 된다.

한편, 단계 S70에서는 해당 MXN 터미널(130)이 도 7에 도시한 바와 같이 기존 MXN 허브에서 인접 MXN 허브로 완전히 이동하였는지를 판단하는데, 완전히 이동한 경우에는 기존 MXN 허브에 해당 MXN 터미널(130)에 대한 연결을 종료할 것을 기존 MXN 허브인 1번 MXN 허브에 지시(단계 S80)함으로써 핸드오버 과정을 종료한다.

이와 같이 하여 핸드오버가 종료된 후에 해당 MXN 터미널(130)이 속한 MXN 허브, 즉 2번 MXN 허브에서는 해당 MXN 터미널(130)에 대한 통신속도를 향상시키기 위해 가용 FA, 예를 들어 6번 내지 8번 FA를 해당 MXN 터미널(130)에 대한 S셀로 추가로 할당한다.

도 8은 본 발명의 모바일 네트워크 운옹 방법에서 MXN 터미널이 인접 MXN 허브로 이동 가능한 빔들을 설명하기 위한 도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, MXN 터미널이 1번 MXN 허브의 경계 빔인 4번 빔에 위치한 경우에는 인접한 2번 MXN 허브의 경계 빔인 1번 및 5번 빔으로 이동 가능할 것이다. 마찬가지로, MXN 터미널이 1번 MXN 허브의 경계 빔인 8번 빔에 위치한 경우에는 인접한 2번 MXN 허브의 경계 빔인 1번, 5번 및 9번 빔으로 이동 가능할 수 있고, 1번 MXN 허브의 경계 빔인 12번 빔에 위치한 경우에는 인접한 2번 MXN 허브의 경계 빔인 5번, 9번 및 13번 빔으로 이동할 수 있을 것이다. 마지막으로, MXN 터미널이 1번 MXN 허브의 경계 빔인 16번 빔에 위치한 경우에는 인접한 2번 MXN 허브의 경계 빔인 9번 및 13번 빔으로 이동할 수 있을 것이다.

이를 감안하여 mXCU(120)는 이동 중인 MXN 터미널(130)이 기존 MXN 허브의 경계 빔에서 이동중인 경우에 이동 가능한 인접 MXN 허브의 경계 빔을 미리 파악하여 인접 MXN 허브에 통보함으로써 더 신속한 핸드오버를 수행하도록 준비시킬 수도 있을 것인바, 이 경우에 그 통보 시점은 MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계 빔에서 이동하는 속도를 감안하여 결정될 수 있을 것이다.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 모바일 엑스홀 운용 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

예를 들어 전술한 실시예에서는 mXCU의 지시에 의해 인접 MXN 허브가 핸드오버를 수행하는 것으로 설명을 진행하였으나 이와는 달리 기존 MXN 허브와 인접 MXN 허브 사이의 직접 통신, 예를 들어 X2 인터페이스를 통한 정보 교환에 의해 핸드오버를 수행할 수도 있을 것이다.

MXN 터미널의 이동 정보 역시 MXN 터미널로부터의 GPS 위치 정보가 아니라 기존 MXN 허브가 MXN 터미널로부터 제공받은 전파 수신 강도 정보 등에 의해 이동 여부, 속도 및 방향을 판단할 수도 있을 것이다.

Claims (14)

1. 복수의 안테나 소자가 송출하는 밀리미터파 빔에 의해 행렬 형태로 배열된 복수의 빔으로 구획되고 각 빔이 다시 복수의 주파수 대역(FA)으로 분할된 하나 이상의 MXN 허브, 각 MXN 허브에 무선 정합된 하나 이상의 MXN 터미널 및 MXN 허브에 연결되어 MXN 터미널의 이동성을 제어하는 mXCU를 포함하는 모바일 엑스홀 네트워크에서 수행되며,
   mXCU가 각 MXN 허브에서의 각 빔에 대한 P셀 및 S셀 할당 테이블을 구축하는 (a) 단계;
   MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계에서 인접 MXN 허브를 향해 이동 중인 경우에 mXCU가 상기 MXN 터미널에 P셀을 할당할 것을 상기 인접 MXN 허브에 지시하는 (b)단계 및
   MXN 터미널이 상기 인접 MXN 허브로 완전히 이동한 경우에 mXCU가 상기 기존 MXN 허브에게 상기 MXN 터미널에 대한 연결 해제를 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   mXCU는 각 MNX 허브로부터 자기에게 무선 연결된 하나 이상의 MXN 터미널이 속한 빔 및 해당 빔에서의 P셀 및 S셀 할당 내역을 주기적으로 보고받아 상기 테이블로 구축하는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 mXCU에서의 MXN 터미널이 이동 중인지의 판단은 상기 기존 MXN 허브를 경유하여 상기 MXN 터미널로부터 제공받은 GPS 위치 정보에 의거하여 수행되는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 인접 MXN 허브는 상기 MXN 터미널이 완전 이동한 경우에 상기 MXN 터미널에 가용 FA를 S셀로 추가 할당하는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 MXN 터미널이 상기 MXN 허브 내부의 빔 사이를 이동하는 경우 상기 MXN 허브는 빔 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 mXCU는 상기 MXN 터미널이 기존 MXN 허브의 경계 빔에 존재하는 상태에서 이동하는 경우에 상기 인접 MXN 허브에 이동 가능성을 사전 통보하여 핸드오버를 준비시키는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 이동 가능성의 사전 통보 시점은 상기 MXN 터미널의 이동 속도에 의거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 mXCU는 상기 이동 가능성 통보시 MXN 터미널의 이동 방향을 함께 통보하는 것을 특징으로 하는 모바일 엑스홀 네트워크의 운용 방법.
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