KR101003690B1

KR101003690B1 - 매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101003690B1
Application number: KR1020080098156A
Authority: KR
Inventors: 이희준; 이기호; 박종호; 강상용
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-12-23
Also published as: KR20100026914A

Abstract

본 발명은, 펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 캠핑 온, 즉 아이들(Idle) 핸드오버가 원활하게 이루어지도록 지원하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 펨토 셀 기지국 장치는, 상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 비콘 신호 생성부; 및 상기 비콘 신호 생성부에서 생성된 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신부;를 포함한다. 펨토 셀 기지국 장치는 매크로 셀과 동일한 주파수의 비콘 신호를 송출함으로써 셀 경계에서 매크로 셀의 신호에 간섭을 유발하여 셀 경계에 위치하는 이동 단말이 매크로 셀에서 펨토 셀로 손쉽게 셀 재선택, 즉 핸드오버할 수 있도록 한다. 따라서 펨토 존 서비스와 같은 펨토 서비스의 이용을 보장할 수 있게 된다.

펨토 셀, WCDMA, 매크로 셀, 비콘 신호, RSSI, RACH 프리앰블, 셀 재선택, 핸드오버, 아이들(Idle)

Description

매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING IDLE HANDOVER FROM MACRO CELL TO FEMTO CELL}

본 발명은 펨토 셀 기술에 관한 것이다.

펨토 셀(Femto Cell)은 펨토 기지국(Femto AP)을 통해 기존의 이동통신서비스 반경보다 훨씬 작은 지역을 대상으로 이동통신서비스를 제공하는 기술이다. 펨토 셀은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 매크로 셀(Macro Cell)의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로도 사용되며, 펨토존 서비스 등을 통하여 저렴한 요금을 제공하는 수단으로도 사용할 수 있다. 또한, 펨토 셀은 코어망(Core Network)과의 연결을 위해 범용 인터넷 회선을 이용하기 때문에 설치 비용 및 유지 보수 비용이 저렴하고, 인터넷 회선이 설치된 지역은 어디에서나 설치할 수 있기 때문에 이동성이 뛰어난 장점이 있다.

도 1은 펨토 셀을 포함하는 이동통신시스템의 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동통신시스템은 펨토 셀(Femto Cell)(110), 매크로 셀(Macro Cell)(130) 및 코어 네트워크(150)를 포함하여 구성된다.

매크로 셀(130)은 이동통신시스템의 통상적인 무선 접속 셀로서 무선 자원을 관리하는 기지국(Node-B) 및 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기(RNC)를 포함하여 구성되어 이동 단말(110-2)과 무선 통신을 수행하여 이동통신서비스를 제공한다.

펨토 셀(110)은 주로 가정이나 빌딩 내부와 같이 상기 매크로 셀(130)의 전파가 열화되는 지역이나 음영 지역에서 이동통신서비스의 품질을 보장하기 위한 목적으로 또는 펨토존 서비스 등과 같이 저렴한 요금을 제공하기 위한 목적으로 활용되는 무선 접속 셀로서, 범용 인터넷 회선(IP 네트워크)과 연결된 펨토 기지국(113)(Femto AP)이 사용된다. 펨토 셀(110) 내에 진입한 이동 단말(110-1)은 상기 펨토 기지국(113)과 연결되어 펨토 기지국(113)을 통해 범용 인터넷 회선을 통해 코어 네트워크(150)와 연결된다.

코어 네트워크(150)는 데이터 서비스 및 음성 서비스를 제공하기 위한 이동통신시스템의 네트워크로서, 상기 매크로 셀(130)과는 교환기(MSC) 또는 패킷 교환 노드(SGSN)를 통해 연결되고, 상기 펨토 셀(110)과는 IP 네트워크 및 게이트웨이(GW)를 통해 연결되어, 상기 매크로 셀(130) 또는 상기 펨토 셀(110) 내의 이동 단말(110-1)들로 통신 서비스를 제공한다.

펨토 셀(110)의 주요 용도 중 하나는 펨토셀 서비스에 가입한 가입자에 대하여 요금 할인 혜택을 제공하는 것이다. 일반적으로 펨토 셀(110)은 1개의 주파수를 지원하며, 매크로 셀(130)에 대한 간섭을 줄이기 위해 매크로 셀(130)과 다른 주파 수를 사용한다. 그러나, 두 셀의 사용 주파수가 다른 경우는 기존의 셀 재선택(Cell Reselection) 방법을 적용하면 매크로 셀(130)에서 펨토 셀(110)로의 원활한 아이들(Idle) 핸드오버가 많은 경우 불가능하다. 따라서 매크로 셀(130)에서 펨토 셀(110)로 이동한 가입자가 펨토 셀에 위치 등록을 하지 못하여, 호 설정시 기존의 매크로 셀(130)로 통신을 하게 되는 경우가 발생하게 된다. 즉, 가입자는 펨토 셀(110)을 통하여 인하된 요금으로 호 설정을 하고 있다고 생각하지만, 실제로는 아이들(Idle) 핸드오버가 수행되지 않아 원하는 서비스를 받지 못하는 경우가 발생하게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버가 원활하게 이루어지도록 지원하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른, 펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 이동 단말의 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하기 위한 펨토 셀 기지국 장치는, 상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 비콘 신호 생성부; 및 상기 비콘 신호 생성부에서 생성된 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른, 펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 펨토 셀의 펨토 셀 기지국에서, 상기 매크로 셀에 접속한 이동 단말의 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오 버를 지원하는 방법은, 상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 단계; 및 상기 생성된 비콘 신호를 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은, 주변 매크로 셀과 펨토 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 셀 경계에 위치하는 이동 단말이 상기 매크로 셀로부터 상기 펨토 셀로 원활하게 아이들 핸드오버 할 수 있도록 하여, 펨토 존과 같은 펨토 서비스에 가입한 가입자의 펨토 서비스를 보장할 수 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

일반적으로 WCDMA 시스템에서 이동 단말은 현재 접속하는 셀의 CPICH RSCP(Common Pilot Channel Received Signal Code Power)나 E_C/I_O가 임계값 이하 수준으로 내려가야만 다른 셀을 재탐색하여 어느 한 셀로 접속을 시도한다. 이때, 상 기 임계값을 결정하는 파라미터가 S_intersearch나 S_intrasearch이다. 상기 S_intersearch는 다른 주파수의 다른 셀을 선택하기 위한 임계값이고, S_intrasearch는 같은 주파수의 다른 셀을 선택하기 위한 임계값이다.

이동 단말이 셀 선택을 위해 측정한 신호 세기(S_qual)는 아래의 수학식 1과 같이 표현된다.

S_qual = Q_qualmeans - Q_qualmin

Q_qualmeans : 이동 단말이 현 접속하는 셀의 CPICH RSCP 또는 E_C/I_O

Q_qualmin : 셀에 수용되기 위한 CPICH RSCP 또는 E_C/I_O 최소 레벨

이동 단말이 셀을 재선택(cell reselection)을 하기 위해서는 상기 S_qual이 S_intersearch 또는 S_intrasearch 보다 작아야 하며, 이는 각각 수학식 2와 수학식 3으로 표현된다.

S_qual ≤ S_intersearch

Q_qualmeans - Q_qualmin ≤ S_intersearch

Q_qualmeans ≤ S_intersearch + Q_qualmin

S_qual ≤ S_intrasearch

Q_qualmeans - Q_qualmin ≤ S_intrasearch

Q_qualmeans ≤ S_intrasearch + Q_qualmin

통상적으로 S_interseach는 S_intrasearch 보다 작은 값을 사용하며, 따라서 펨토 셀이 매크로 셀과 다른 주파수를 사용할 경우 이동 단말은 새로운 셀 탐색을 시도할 확률이 낮아진다. 아울러, 펨토 셀과 매크로 셀이 다른 주파수를 사용할 경우, 펨토 셀 영역에서 매크로 셀 기지국의 신호 간섭 현상이 일어나지 않아, 이동 단말이 펨토셀 기지국으로 접속하기도 어렵다.

도 2는 펨토 셀과 매크로 셀이 다른 주파수를 사용할 때의 셀 재선택을 설명하기 위한 도면으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 매크로 셀은 주파수 f2, f3를 서비스 주파수(210, 230)로 사용하고, 펨토 셀은 주파수 f1을 서비스 주파수(250)로 사용할 경우, 펨토 셀 영역에서 매크로 셀 기지국의 신호 간섭 현상이 일어나지 않아 셀 경계 지역에 위치하는 이동 단말이 측정하는 매크로 셀의 신호 세기는 임계값 이하로 떨어지지 않고 특히 다른 주파수의 셀을 재탐색하기 위한 임계값는 동일 주파수의 셀을 재탐색하기 위한 임계값보다 작기 때문에 매크로 셀에 접속하고 있는 이동 단말이 펨토 셀로 접속하기는 매우 어렵다.

따라서 본 발명에서는 더미 파일럿(pilot)으로 구성된 비콘(beacon) 신호를 적용하여 펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다를 경우에도 이동 단말이 매크로 셀에서 펨토 셀로 셀 재선택을 쉽게 하도록 한다. 이를 위해 펨토 셀에서는 복수의 주파수를 지원하며, 주 서비스 주파수는 기존과 동일하게 1 개이고, 나머지 주파수는 서비스와 무관하며 셀 재선택을 위해 존재하는 더미 파일럿(pilot)으로 구성된 비콘 신호이다. 비콘 신호는 더미 파일럿만으로 구성될 수도 있으며 OCNS(Orthogonal Channel Noise Source)와 같은 더미 트래픽 신호까지 포함할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘 신호를 적용한 펨토 셀과 매크로 셀의 주파수 환경을 나타낸 도면으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 펨토 셀은 f1을 주 서비스 주파수(310)로 사용하고 f2, f3를 비콘 신호를 전송하는 주파수(320, 330)로 사용한다. 매크로 셀은 f2, f3를 주 서비스 주파수(340, 350)로 사용한다. 따라서 매크로 셀의 f2 또는 f3의 주파수 신호(340, 350)는 펨토 셀의 f2, f3의 주파수를 갖는 비콘 신호(320, 330)에 의해 신호 간섭이 발생하고, 매크로 셀의 f2 또는 f3 주파수(340, 350)에 연결되어 있는 이동 단말은 매크로 셀의 신호 세기가 감소하여 다른 주파수, 즉 펨토 셀의 f1 주파수(310)로 셀 재선택을 하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 펨토 셀 기지국(400)은 비콘 신호 생성부(410), 비콘 신호 전력 제어부(430) 및 비콘 신호 송신부(450)를 포함한다.

비콘 신호 생성부(410)는 더미 파일럿만으로 구성되거나 또는 더미 파일럿과 더미 트래픽 신호를 포함하는 비콘 신호를 주변 매크로 셀의 서비스 주파수에 기초 하여 주기적으로 생성한다. 예컨대, 주변 매크로 셀의 서비스 주파수가 f1, f2인 경우, 비콘 신호 생성부(410)는 f1의 주파수의 비콘 신호와 f2의 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 번갈아가며 생성한다.

비콘 신호 전력 제어부(430)는 상기 비콘 신호 생성부(410)에서 생성되는 비콘 신호의 신호 전력을 제어한다. 구체적으로, 비콘 신호 전력 제어부(430)는 상기 비콘 신호 생성부(410)에서 생성되는 각 주기(period) 내의 비콘 신호의 전력을 소정의 최대값까지 점차적으로 증가시킨다.

도 5는 비콘 신호 생성의 예를 나타낸 도면으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 주기(T_{beacon, period}) 내에서 비콘 신호의 전력을 P_start부터 소정의 최대값까지 점차적으로 증가시킨다. 비콘 신호의 최대값은 펨토 셀의 서비스 주파수의 파일럿 신호 최대값(P_{pilot, max})과 동일하게 설정한다.

비콘 신호 전력 제어부(430)는 비콘 신호가 매크로 셀의 경계에 위치하는 이동 단말에는 주기적인 간섭이 될 수 있으므로 신호를 한 번에 급격히 발생하지 않고, P_start이후에는 1슬롯 간격 동안 ΔdB 만큼 상승시키며 Δ를 1dB 미만으로 설정하여 전력 제어에 의해 극복될 수 있도록 한다. P_start는 수학식 4와 같이 설정한다.

P_start= P_pilot,max- T

비콘 신호 송신부(450)는 상기 비콘 신호 생성부(410)에서 생성된 비콘 신호를 안테나를 통해 송신한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펨토 셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6에 있어서 도 4와 동일한 참조부호의 구성요소는 도 4의 각 구성의 기능을 모두 포함하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 주기적으로 비콘 신호를 송출하게 되면 매크로 셀 경계에 불필요한 간섭이 주기적으로 발생될 수 있다. 본 실시예에서는 펨토 셀 경계에서 호 또는 시그널링이 발생하는 경우 비콘 신호를 전송하지 않음으로써 간섭을 줄일 수 있다.

WCDMA의 경우 일반적으로 매크로 셀의 수신 감도는 -124dBm 미만이다. 매크로 셀과 이동 단말 간의 경로 손실을 100dB라고 할 때, 이동 단말의 송신 전력은 -24dBm(-124dBm+100dB)이면 된다. 이동 단말이 매크로 셀과 펨토 셀의 경계에 있다고 가정할 때, 대부분 이동 단말에서 매크로 셀의 경로 손실(path loss)보다 펨토 셀로의 경로 손실이 작게 된다. 이는 펨토 셀의 커버리지가 매크로 셀에 비해 작기 때문이다. 따라서 대략 펨토 셀 기지국에는 -84dBm의 신호가 수신되며 이는 열잡음 -108dBm에 펨토 셀 기지국의 잡음 지수(noise figure)를 고려한다 하더라도, 열잡음 레벨보다 훨씬 큰 수치이므로 감지가 된다. 이를 일반화하면 경계 지역 이동 단말의 역방향 신호가 존재하는 경우 측정된 펨토 셀 기지국에서의 RSSI(Receive Signal Strength Indicator)는 수학식 5와 같다.

RSSI_femto = 매크로 셀의 수신감도(macro cell sensitivity) + PL_macro - PL_femto

= -124 + PL(Path Loss)_macro - PL(Path Loss)_femto

펨토 셀 기지국에서 개별 주파수의 수신 RSSI를 실시간으로 측정하면 대부분 셀 경계에 위치한 이동 단말의 역방향 신호를 감지할 수 있다. 측정된 RSSI가 소정의 임계값보다 큰 경우 셀 경계에서 이동 단말의 호 또는 시그널링이 있는 것으로 판단하여 비콘 신호를 전송하지 않음으로써 셀 경계에서 불필요한 간섭이 발생하지 않도록 한다. 임계값은 [수학식 6]과 같이 된다.

θ_TH,RSSI= -108 + NF_femto + Margin

도 6을 참조하면, 펨토 셀 기지국(600)은, 도 4를 참조하여 설명한 펨토 셀 기지국(400)과 달리 RSSI 측정부(610) 및 비콘 신호 제어부(630)를 더 포함한다.

RSSI 측정부(610)는 펨토 셀의 서비스 주파수를 제외한 개별 주파수의 RSSI를 실시간으로 측정한다.

비콘 신호 제어부(630)는 상기 RSSI 측정부(610)에서 측정된 개별 주파수의 RSSI와 기 설정된 임계값 즉 상기 [수학식 6]에 의한 임계값을 비교하여, 측정된 개별 주파수의 RSSI가 임계값보다 클 경우 셀 경계 지역에서 해당 주파수를 이용한 이동 단말의 호 또는 시그널링이 있는 것으로 판단한다.

또한, 비콘 신호 제어부(630)는, RSSI가 임계값보다 큰 주파수에 대한 비콘 신호 생성 주기인지 판단하고, 해당 주파수의 비콘 신호 생성 주기인 경우 비콘 신호 생성부(410 )에서의 비콘 신호 생성을 중단시킨다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RSS 측정 기반의 비콘 신호 발생 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 먼저 펨토 셀 기지국(600)은 특정 주파수의 역방향 RSSI를 측정한다(S701). 그리고 펨토 셀 기지국(600)은 현재 모드가 상기 특정 주파수의 비콘 신호 송신 주기인지 확인하고(S703), 만약 상기 특정 주파수의 비콘 신호 송신 주기가 아닌 경우는 상기 단계 S701을 반복 수행하고, 그렇지 않고 상기 특정 주파수의 비콘 신호 송신 주기인 경우, 상기 측정된 RSSI가 기 설정된 임계값보다 큰지 판단한다(S705). 상기 측정된 RSSI가 기 설정된 임계값보다 큰 경우, 펨토 셀 기지국(600)은 셀 경계에서 해당 특정 주파수를 통한 이동 단말의 호 또는 시그널링이 있는 것으로 판단하여 해당 특정 주파수를 통한 비콘 신호 전송을 중단한다(S707). 반대로, 상기 측정된 RSSI가 기 설정된 임계값보다 작은 경우, 펨토 셀 기지국(600)은 셀 경계에서 해당 특정 주파수를 통한 이동 단말의 호 또는 시그널링이 없는 것으로 판단하여 해당 특정 주파수를 통한 비콘 신호 전송을 지속한다(S709). 도 7을 참조하여 설명한 상기 과정은 어느 한 특정 주파수만을 예로 들었으나, 펨토 셀 기지국(600)에서 서비스 주파수 이외 복수 개의 비콘 신호 발생을 위한 주파수를 이용하는 경우 각 개별 주파수마다 도 7을 참조하여 설명한 상기 과정이 동시에 수행된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다. 도 8에 있어서 도 4와 동일한 참조부호의 구성요소는 도 4의 각 구성의 기능을 모두 포함하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 서비스 주파수 이외 주파수의 RSSI 상승 검출을 통하여 경계 지역의 이동 단말의 호 또는 시그널링 신호를 검출할 수 있으나 매크로 셀이 펨토 셀과 가까이 위치하는 등의 특수한 무선 환경의 경우 경계 지역 이동 단말에 의한 상향 신호의 RSSI가 잡음 레벨 이상으로 확실히 상승하지 않을 수 있다. 즉, 매크로 셀과의 거리가 멀고 펨토 셀과의 거리가 가까울 때 매크로 셀과 이동 단말 간의 경로 손실이 증가하고 이에 따라 이동 단말의 송신 전력이 증가하게 되어 펨토 셀에서 이동 단말에 의한 상향 신호의 RSSI가 잡음 레벨 이상으로 확실히 상승할 수 있으나, 매크로 셀과 펨토 셀이 가까이 위치하는 경우 매크로 셀과 이동 단말 간의 경로 손실이 줄어들고 이에 따라 이동 단말의 송신 전력이 감소하게 되어 펨토 셀에서 이동 단말에 의한 상향 신호의 RSSI가 잡음 레벨 이상으로 확실히 상승하지 않을 수 있다.

따라서 도 8을 참조한 본 실시예에서는 RACH 프리앰블의 스크램블링 코드를 이용하여 경계 지역에서의 이동 단말의 호 또는 시그널링을 감지한다. 도 8에 도시된 바와 같이 펨토 셀 기지국(800)은 매크로 셀 방송 정보 수신부(810), 프리앰블 코드 추출부(820), 프리앰블 코드 저장부(830), 프리앰블 검출부(840) 및 비콘 신호 제어부(850)를 포함한다.

매크로 셀 방송 정보 수신부(810)는, 펨토 셀 주변의 매크로 셀의 방송 정보(SIB 5)를 수신하고, 프리앰블 코드 추출부(820)는 상기 수신된 방송 정보에서 매크로 셀의 서비스 주파수별 RACH 프리앰블에 대한 스크램블링 코드를 추출하여 프리앰블 코드 저장부(830)에 저장한다.

프리앰블 검출부(840)는 이동 단말이 RACH(Random Access CHannel)를 통해 매크로 기지국으로 전송하는 RACH 프리앰블을 검출한다. 프리앰블 검출부(840)는 이동 단말의 신호와 상기 프리앰블 코드 저장부(830)에 저장되어 있는 매크로 셀의 서비스 주파수별 스크램블링 코드를 상관(correlation) 처리하여 나타나는 전력을 기초로 RACH 프리앰블을 검출한다. 프리앰블 검출부(840)는 상관 처리하여 나타나는 전력이 기 설정된 임계값보다 큰 경우 RACH 프리앰블이 검출된 것으로 판단한다. 이동 단말은 매크로 셀로 위치 등록, 호 설정 등을 하기 전에 RRC 설정을 해야 하고 이때 반드시 RACH 프리앰블 신호를 전송해야 한다.

비콘 신호 제어부(850)는 상기 프리앰블 검출부(840)에서 특정 주파수의 RACH 프리앰블이 검출된 경우, 셀 경계에서 이동 단말의 호 또는 시그널링이 있는 것으로 판단한다. 또한 비콘 신호 제어부(850)는 특정 주파수의 RACH 프리앰블이 검출된 경우 현재 해당 주파수의 비콘 신호 전송 주기인지 확인하여 비콘 신호 전송 주기인 경우 비콘 신호 생성부(410)에서 비콘 신호가 생성되는 것을 중단시킨다.

도 8을 참조한 펨토 셀 기지국(800)은 RACH 프리앰블 검출뿐만 아니라 도 6을 참조하여 설명한 펨토 셀 기지국(600)의 RSSI 검출도 동시에 수행할 수도 있다. RACH 프리앰블 검출과 RSSI 검출을 동시에 수행하여 셀 경계에서 이동 단말의 호 또는 시그널링을 검출함으로써 불필요한 신호 간섭이 발생하지 않도록 하고, 셀 경계에서 이동 단말의 아이들(Idle) 핸드오버가 원활하게 이루어지도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 기반의 비콘 신호 발생 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 펨토 셀 기지국(800)은 주변 매크로 셀의 방송 정보(SIB 5)를 수신하고(S910), 상기 수신된 방송 정보에서 매크로 셀의 서비스 주파수별 RACH 프리앰블에 대한 스크램블링 코드를 추출하여 저장한다(S920).

이어서, 펨토 셀 기지국(800)은 특정 주파수의 RACH 프리앰블의 전력을 검출한다(S930). 구체적으로, 펨토 셀 기지국(800)은, 이동 단말의 특정 주파수의 역방향 신호와, 상기 저장된 스크램블링 코드 중 상기 특정 주파수의 스크램블링 코드를 상관(correlation) 처리하여 나타나는 전력을 검출한다.

펨토 셀 기지국(800)은 현재 모드가 상기 특정 주파수의 비콘 신호 송신 주기인지 확인하고(S940), 비콘 신호 송신 주기인 경우 상기 검출된 RACH 프리앰블의 전력(P_preamble)이 기 설정된 임계값(θ_TH,preamble)를 비교하여(S950), 상기 검출된 RACH 프리앰블의 전력이 기 설정된 임계값보다 큰 경우 이동 단말의 호 또는 시그널링이 있는 것으로 판단하여 현재 비콘 신호 송신을 중단한다(S960). 반면, 상기 검출된 RACH 프리앰블의 전력이 기 설정된 임계값보다 작은 경우 이동 단말의 호 또는 시그널링이 없는 것으로 판단하여 현재 비콘 신호 송신을 유지한다(S970).

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 2는 펨토 셀과 매크로 셀이 다른 주파수를 사용할 때의 셀 재선택을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘 신호를 적용한 펨토 셀과 매크로 셀의 주파수 환경을 나타낸 도면이다.

도 5는 비콘 신호 생성의 예를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펨토 셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펨토 셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

Claims

삭제
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 이동 단말의 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하기 위한 펨토 셀 기지국 장치로서,

상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 비콘 신호 생성부;

상기 비콘 신호 생성부에서 생성된 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신부; 및

상기 비콘 신호 생성부에서 주기적으로 생성되는 비콘 신호의 전력을 각 주기 내에서 소정의 최대값까지 일정한 간격으로 증가시키는 비콘 신호 전력 제어부;를 포함하는 펨토 셀 기지국 장치.
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 이동 단말의 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하기 위한 펨토 셀 기지국 장치로서,

상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 비콘 신호 생성부;

상기 비콘 신호 생성부에서 생성된 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신부;

상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호의 세기를 측정하는 측정부; 및

상기 측정부에서 측정된 신호 세기와 임계값의 비교 결과에 따라 상기 비콘 신호 생성부의 비콘 신호 생성 여부를 제어하는 비콘 신호 제어부;를 포함하는 펨토 셀 기지국 장치.
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 이동 단말의 상기 매크로 셀에서 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하기 위한 펨토 셀 기지국 장치로서,

상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 비콘 신호 생성부;

상기 비콘 신호 생성부에서 생성된 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신부;

상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호에서 RACH 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출부; 및

상기 검출된 RACH 프리앰블에 기초하여 상기 비콘 신호 생성부의 비콘 신호 생성 여부를 제어하는 비콘 신호 제어부;를 포함하는 펨토 셀 기지국 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 매크로 셀의 방송 정보를 수신하는 수신부; 및

상기 수신된 방송 정보에서 RACH 프리앰블 코드를 추출하는 코드 추출부;를 더 포함하고,

상기 프리앰블 검출부는, 상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호와 상기 추출된 RACH 프리앰블 코드를 상관 처리하여 RACH 프리앰블을 검출하는 것을 특징으로 하는 펨토 셀 기지국 장치.
삭제
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 펨토 셀의 펨토 셀 기지국에서, 상기 매크로 셀에 접속한 이동 단말의 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서,

상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 주기적으로 생성하는 단계; 및

상기 주기적으로 생성되는 비콘 신호의 전력을 각 주기 내에서 소정의 최대값까지 일정한 간격으로 증가시키며 송신하는 단계;를 포함하는 매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원 방법.
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 펨토 셀의 펨토 셀 기지국에서, 상기 매크로 셀에 접속한 이동 단말의 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서,

상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호의 세기를 측정하는 단계;

측정된 신호 세기와 임계값을 비교하는 단계;

비교 결과에 따라 비콘 신호 생성 여부를 결정하는 단계;

비콘 신호 생성을 결정한 경우, 상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 생성하는 단계; 및

생성된 비콘 신호를 송신하는 단계;를 포함하는 매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원 방법.
펨토 셀과 주변 매크로 셀의 주파수가 다른 통신 환경에서 상기 펨토 셀의 펨토 셀 기지국에서, 상기 매크로 셀에 접속한 이동 단말의 상기 펨토 셀로의 아이들(Idle) 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서,

상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호에서 RACH 프리앰블을 검출하는 단계;

검출된 RACH 프리앰블에 기초하여 비콘 신호 생성 여부를 결정하는 단계;

비콘 신호 생성을 결정한 경우, 상기 매크로 셀의 주파수와 동일한 주파수의 비콘 신호를 생성하는 단계; 및

생성된 비콘 신호를 송신하는 단계;를 포함하는 매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 매크로 셀의 방송 정보를 수신하는 단계; 및

수신된 방송 정보에서 RACH 프리앰블 코드를 추출하는 단계;를 더 포함하고,

상기 RACH 프리앰블 검출 단계는,

상기 매크로 셀의 주파수에 대응하는 신호와 상기 추출된 RACH 프리앰블 코드를 상관 처리하여 RACH 프리앰블을 검출하는 것을 특징으로 하는 매크로 셀에서 펨토 셀로의 아이들 핸드오버 지원 방법.