KR101641964B1

KR101641964B1 - 팸토 기지국 타입 변경을 이용한 통신 기법

Info

Publication number: KR101641964B1
Application number: KR1020100013171A
Authority: KR
Inventors: 이진; 김용호; 류기선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2016-07-22
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: CN102318388B; WO2010093198A2; CN102318388A; EP2398266A2; JP2012517760A; US8831620B2; JP5291204B2; EP2398266A4; KR20100092397A; EP2398266B1; US20120028645A1; WO2010093198A3

Abstract

팸토 기지국 타입 변경을 이용한 통신 기법이 개시된다. 팸토 기지국은 CSG 개방/CSG 폐쇄 타입을 상황에 따라 변경 가능하며, 이 정보를 방송한다. 단말은 이 방송 정보를 이용하여 해당 팸토 기지국으로의 네트워크 진입/핸드오버를 결정할 수 있다.
CSG 팸토 셀의 셀 타입 변경은 팸토 셀의 자원 상황에 따라, 간섭 조정이 요구되는 경우에 이용될 수 있다.

Description

팸토 기지국 타입 변경을 이용한 통신 기법{Communication Scheme Using Femto ABS Type Change}

이하의 설명은 매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 팸토 기지국 또는 특정 단말이 통신을 수행하는 기술에 대한 것이다.

펨토 기지국은 매크로 기지국의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서, 매크로 기지국이 커버하는 영역에 설치되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치될 수 있는 기지국 유형이다. 펨토 기지국은 독립적으로 작동하는 네트워크 구성을 갖추고 있으며, 도심 또는 실내에 릴레이 기지국보다 월등히 많이 설치될 수 있다.

도 1은 펨토 기지국이 추가된 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 펨토 기지국이 추가된 무선 통신 시스템은 펨토 기지국(110), 매크로 기지국, 펨토 네트워크 게이트 웨이(femto network gateway, 이하 "FNG"라 함)(130), 접속 서비스 망(access service network, 이하 "ASN"라 함)(140) 및 연결 서비스 망(connectivity service network, 이하 "CSN"라 함)(150)을 포함할 수 있다. 매크로 기지국은 종래의 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다.

펨토 기지국(110)은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) 네트워크에 직접 접속하여 매크로 기지국과 같이 독립적으로 작동하며 커버리지는 0.1 ~ 30m 정도이고, 하나의 펨토 기지국(110)이 수용할 수 있는 단말은 10~20개 정도인 것이 가정되고 있다. 펨토 기지국(110)은 매크로 기지국과 같은 주파수를 사용할 수도 있고(intra FA의 경우), 다른 주파수를 사용할 수도 있다(Inter FA의 경우).

펨토 기지국(110)은 매크로 기지국과 R1 인터페이스를 통해 연결되어, 매크로 기지국의 하향링크 채널을 수신할 수 있고, 펨토 기지국(110)은 매크로 기지국으로 제어 신호(control signal)를 전송할 수 있다.

펨토 기지국(110)은 매크로 기지국이 커버하지 못하는 실내 또는 음영 지역을 커버할 수 있고, 높은 데이터 전송을 지원할 수 있다. 펨토 기지국(110)은 매크로 셀 내에 오버레이(overlay) 형태로 설치될 수도 있고, 매크로 기지국이 커버하지 않는 지역에 넌오버레이(non-overlay) 형태로 설치될 수도 있다.

펨토 기지국(110)은 두 가지 타입으로 분류된다. 첫 번째 타입은 CSG(closed subscriber group) 펨토 기지국이고, 두 번째 타입은 OSG(open subscriber group) 펨토 기지국이다. CSG 펨토 기지국은 자신에게 접근할 수 있는 단말들을 그룹핑해서 CSG ID(identification)를 부여하고, CSG ID를 부여받은 단말과 그렇지 않은 단말이 CSG 펨토셀 기지국에 접속할때 차별을 줄 수 있다. OSG 펨토셀 기지국은 모든 단말이 접속할 수 있는 기지국이다.

FNG(130)는 펨토 기지국(110)을 제어하는 게이트웨이로서 ASN(140) 및 CSN(150)과 Rx 인터페이스 및 Ry 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 펨토 기지국(110)은 FNG(230)를 통해 CSN(150)으로부터 서비스를 받을 수 있고, 펨토 기지국(110)에 접속되어 있는 단말은 인증, IMS 등의 기능을 FNG(130) 또는 CSN(150)으로부터 서비스받을 수 있다.

CSN(150)은 단말에게 인터넷, VoIP 등과 같은 응용서비스의 연결을 제공하고 인증 및 과금 기능을 제공하고, ASN(140)은 매크로 기지국을 제어하고 매크로 기지국과 CSN(150)의 연결을 관리할 수 있다.

한편, 상술한 CSG 타입 팸토 기지국은 비 맴버 단말, 즉 CSG ID를 부여받지 못한 단말의 접속 가능성에 따라 2가지 타입으로 구분될 수 있다.

CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG-Closed Femto ABS)은 맴버 단말들에게만 접속을 허용하는 유형이다. 단말은 자신의 접속이 허용된 CSG 폐쇄 팸토 기지국 식별자들을 화이트 리스트(White list)에 저장할 수 있다.

한편, CSG 개방 팸토 기지국(CSG-Open Femto ABS)은 맴버 단말들에게 우선적으로 서비스를 지원하며, 자원이 여유가 있을 경우 비 맴버 단말들에게도 접속을 허용하는 유형이다. 다만, 비 맴버 단말들에 대한 서비스 레벨은 맴버 단말들에 비하여 차별화될 수 있다.

현재 팸토 기지국을 이용하는 이동통신 시스템에서 CSG 타입 팸토 기지국에 대해 상술한 바와 같이 비 맴버 단말의 접속 허용 여부에 따른 2가지 타입은 고정된 것을 가정하고 있으며, CSG 개방/폐쇄 팸토 기지국의 구분은 AAI_SCD (Advanced Air Interface System Configuration Descriptor) 메시지에서 파티션(partition) 정보를 통해서 알 수 있다.

한편, 매크로 기지국과 팸토 기지국이 같은 주파수 영역에 설치될 경우, 매크로 기지국에 연결된 비 맴버 CSG 단말들은 주변 팸토 기지국들로부터 간섭(Interference)을 느낄 수 있다. 이 경우, 매크로 기지국은 해당 팸토 기지국이 일정 자원 영역을 사용하지 않도록 하여, 단말의 간섭을 조정하여 줄 수 있다.

현재 표준은 상술한 바와 같이 CSG 팸토 기지국의 CSG 개방/폐쇄 타입이 고정된 것을 가정하고 있음에도 불구하고, 특정 상황에서는 한 팸토 기지국이 CSG 개방/폐쇄 타입 전환이 가능하도록 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들어, CSG 폐쇄 팸토 기지국이 여유 자원이 있어서 비 맴버 단말을 수용할 수 있는 경우, 반대로 CSG 개방 팸토 기지국의 자원이 고갈되어 비 맴버 단말의 접속을 불허하는 것이 필요할 수 있으며, 이러한 경우 CSG 팸토 기지국이 타입을 변경하고, 이 변경 정보를 방송함으로써 비 맴버 단말이 효율적으로 통신을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

또 다른 예로서, 매크로 기지국과 팸토 기지국이 같은 주파수 영역에 설치되어, 매크로 기지국에 연결된 비 맴버 CSG 단말이 주변 팸토 기지국들로부터 간섭을 느끼는 경우, 상술한 간접 조정뿐만 아니라 CSG 폐쇄 팸토 기지국이 CSG 개방 팸토 기지국으로 전환될 수 있다면, 해당 단말은 이 팸토 기지국으로 핸드오버/네트워크 진입을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에서는 매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 팸토 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국 및 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 중 상기 CSG 팸토 기지국임을 나타내는 제 1 셀 타입 정보를 방송하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버 단말의 접속 가능성에 따른 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 상기 팸토 기지국이 제 1 타입으로 동작함을 나타내는 제 2 셀 타입 정보를 방송하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국이 특정 조건 하에서 상기 제 2 타입으로 전환하는 단계; 및 상기 특정 팸토 기지국의 상기 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호를 상기 매크로 기지국 및 상기 하나 이상의 단말 중 하나 이상에 전송하는 단계를 포함하는 팸토 기지국의 통신 방법을 제안한다.

이때, 상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며, 상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)일 수 있으며, 이와 반대로 상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)이며, 상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)일 수 있다.

전자의 경우를 가정하여 설명하면, 상기 특정 조건은 상기 특정 팸토 기지국이 이용 가능한 자원 정도 또는 상기 특정 팸토 기지국에 의해 간섭받는 비 맴버 단말의 간섭 조정 상황을 포함할 수 있으며, 상기 특정 팸토 기지국이 이용 가능한 자원이 부족한 경우, 상기 특정 팸토 기지국에 대한 맴버 단말 및 비 맵버 단말 중 상기 맴버 단말의 접속만을 허용함을 나타내는 제 1 타입 팸토 셀바 비트(Femto Cell Bar Bit) 또는 상기 특정 팸토 기지국에 대한 맴버 단말 및 비 맵버 단말 모두의 접속을 허용하지 않는 제 2 타입 팸토 셀바 비트를 방송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 특정 팸토 기지국에 의해 간섭받는 특정 비 맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보 또는 모드 전환 요청 정보를 수신하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국이 상기 특정 조건 하에서 상기 제 2 타입으로 전환하는 단계; 및 상기 특정 비 맴버 단말과 핸드 오버 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국 및 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 중 상기 CSG 팸토 기지국임을 나타내는 제 1 셀 타입 정보를 수신하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버 단말의 접속 가능성에 따른 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 상기 팸토 기지국이 제 1 타입으로 동작함을 나타내는 제 2 셀 타입 정보를 수신하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 것을 나타내는 상기 제 2 타입 정보 변경을 나타내는 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 타입 정보 변경을 나타내는 신호에 따라 상기 특정 단말이 상기 특정 팸토 기지국으로의 접속 여부를 결정하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법을 제안한다.

상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며, 상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)일 수 있다. 상기 특정 단말은 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버이며, 이 경우 상기 제 1 타입으로 동작하고 있는 상기 특정 팸토 기지국이 일정 수준 이상의 간섭을 발생하는 경우, 상기 매크로 기지국에 상기 특정 팸토 기지국 특정 정보를 전송하는 단계; 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 것을 인지한 상기 매크로 기지국으로부터 이웃 기지국 스캔 명령을 수신하는 단계; 상기 이웃 기지국 스캔 명령에 따른 스캔 결과를 상기 매크로 기지국에 보고하는 단계; 및 상기 매크로 기지국으로부터 상기 특정 팸토 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 명령을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 통신을 수행하는 특정 팸토 기지국 장치에 있어서, 상기 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국 및 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 중 상기 CSG 팸토 기지국임을 나타내는 제 1 셀 타입 정보, 및 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버 단말의 접속 가능성에 따른 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 상기 팸토 기지국이 제 1 타입로 동작함을 나타내는 제 2 셀 타입 정보를 획득하고, 상기 특정 팸토 기지국이 특정 조건 하에서 상기 제 2 타입으로 전환하도록 제어하며, 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 경우, 상기 특정 팸토 기지국의 상기 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호를 생성하는 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 상기 제 1 셀 타입 정보, 상기 제 2 셀 타입 정보 및 상기 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호를 수신하여, 상기 매크로 기지국 및 상기 하나 이상의 단말 중 하나 이상에 전송하는 전송 모듈을 포함하는 팸토 기지국 장치를 제안한다.

이때, 상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며, 상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)일 수 있다.

또한, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 특정 팸토 기지국에 의해 간섭받는 특정 비 맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보 또는 모드 전환 요청 정보를 수신하는 수신 모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 수신 모듈이 상기 간섭 조정 정보 또는 상기 모드 전환 요청 정보를 수신하는 경우, 상기 프로세서는 상기 특정 조건 하에서 상기 제 2 타입으로 전환하도록 제어하고, 상기 특정 비 맴버 단말과 핸드 오버 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 통신을 수행하는 특정 단말 장치에 있어서, 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국 및 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 중 상기 CSG 팸토 기지국임을 나타내는 제 1 셀 타입 정보, 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버 단말의 접속 가능성에 따른 제 1 타입 또는 제 2 타입 중 상기 팸토 기지국이 제 1 타입으로 동작함을 나타내는 제 2 셀 타입 정보, 및 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 것을 나타내는 상기 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호를 수신하는 수신 모듈; 및 상기 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호에 따라 상기 특정 팸토 기지국으로의 접속 여부를 결정하는 프로세서를 포함하는 단말 장치를 제안한다.

또한, 상기 특정 단말은 상기 특정 팸토 기지국에 대한 비 맴버일 수 있고, 이 경우 상기 단말 장치는, 상기 제 1 타입으로 동작하고 있는 상기 특정 팸토 기지국이 일정 수준 이상의 간섭을 발생하는 경우 상기 매크로 기지국에 상기 특정 팸토 기지국 특정 정보를 전송하기 위한 전송 모듈을 더 포함하며, 상기 프로세서는 상기 수신 모듈이 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 것을 인지한 상기 매크로 기지국으로부터 이웃 기지국 스캔 명령을 수신하는 경우, 상기 이웃 기지국 스캔 명령에 따른 스캔 결과를 상기 전송 모듈을 통해 상기 매크로 기지국에 보고하는 것을 제어하며, 상기 수신 모듈이 상기 매크로 기지국으로부터 상기 특정 팸토 기지국으로의 핸드오버를 지시하는 명령을 수신하는 경우, 상기 특정 팸토 기지국으로의 핸드오버 절차를 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 기법에 따르면, CSG 팸토 기지국의 타입 전환을 이용하여, 매크로 기지국, 팸토 기지국, 단말 사이에 효율적으로 통신을 수행할 수 있다.

도 1은 펨토 기지국이 추가된 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 개방 팸토 기지국이 CSG 폐쇄 팸토 기지국으로 타입을 변환하고, 이를 알려 단말의 불필요한 네트워크 진입(Network Entry: NE) 또는 핸드오버(HO)를 방지하는 방식을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 폐쇄 팸토 기지국이 CSG 개방 팸토 기지국으로 타입을 변환하고, 이를 알려 단말의 네트워크 진입(Network Entry: NE) 또는 핸드오버(HO)를 허용하는 방식을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 개방 팸토 기지국의 자원 상태에 따라 기지국이 CSG 셀바를 사용하여 셀 타입 변경 없이 비 맴버 단말들의 네트워크 진입/핸드오버를 금지하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 팸토 기지국이 매크로 기지국이 이용하는 셀바 비트와 동일한 셀바 비트를 이용하는 방식에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 해당 팸토 기지국에 맴버인지 여부를 나타내는 표시자를 전송하고, 팸토 기지국이 이를 기반으로 접속 허용 여부를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 단말이 자신이 맴버인지 여부를 알려주는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 간섭 조정을 위해 팸토 기지국의 자원이 유보된 상황에서 CSG 팸토 기지국 타입이 폐쇄에서 개방으로 전환되어 단말이 해당 팸토 기지국으로 핸드오버를 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 매크로 기지국과 연결되어 있고, 팸토 기지국에 간섭 조정을 위한 자원 유보가 없는 상황에서 팸토 기지국의 셀 타입 변경을 이용한 간섭 조정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말은 매크로 기지국과 연결되어 있지 않고, 팸토 기지국에 간섭 조정을 위한 자원 유보 없는 상황에서 팸토 셀의 셀 타입 변경으로 간섭 조정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시형태들에 따른 단말, 팸토 기지국, 매크로 기지국의 장치 구성을 간략하게 설명하기 위한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 다양한 실시형태에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 형태에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하에서 설명할 실시형태들은 설명의 편의를 위해 IEEE 802.16m 표준에 부합하는 이동통신 시스템을 중점적으로 가정하여 설명하나, 이에 한정될 필요는 없다. IEEE 802.16m 시스템에 따른 기지국 및 단말은 레거시 시스템(legacy system), 예를 들어 IEEE 802.16e 시스템에 따른 단말(Mobile Station: MS) 및 기지국(Base Station: BS)과 구분하여 개선된 기지국(Advanced BS: ABS), 개선된 단말(Advanced MS: AMS)로 지칭될 수 있으나, 이하 본 발명의 실시형태에 대한 설명에서는 간단하게 기지국, 단말로서 표기하기로 한다.

또한, 상술한 CSG 개방 팸토 기지국(CSG-Open Fmeto ABS), CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG-Closed Femto ABS)는 CSG 팸토 기지국에 대해 비 맴버 단말의 접속 가능 여부를 구분하는 한 다른 용어로 지칭될 수 있다.

상술한 바에 기초하여, 이하에서는 팸토 기지국의 타입 변환을 이용한 통신 기법에 대한 다양한 실시형태를 설명한다.

매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 팸토 기지국은 자신이 OSG 팸토 기지국인지, CSG 팸토 기지국인지 여부를 수퍼트레임 헤더(Superframe Header: SFH)를 통해 방송할 수 있다. 또한, CSG 팸토 기지국의 경우 비 맴버 단말의 접속 가능성에 따른 2가지 타입(예를 들어, CSG 개방/폐쇄) 중 자신이 어느 타입으로 동작하는지 여부를 AAI_SCD 메시지를 통해 방송할 수 있다.

추가적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 팸토 기지국은 CSG 맴버에게만 서비스를 해주고자 할 때 CSG-폐쇄 타입으로 구성되고, CSG 폐쇄 팸토 기지국의 자원이 여유로울 때에는 비 맴버 단말들에게도 서비스를 해줄 수 있는 CSG 개방 팸토 타입으로 타입을 변경할 수 있는 것을 가정한다. 이 경우, 팸토 기지국은 네트워크와 주변 단말들에게도 타입 변경을 알리는 것이 바람직하다.

즉, CSG 폐쇄 모드의 팸토 기지국이 자원이 충분할 때에는 CSG 개방 모드로 모드를 변경하여, 비 맴버 단말들에게도(예를 들어, 소유주가 자신의 홈 CSG 팸토 기지국을 통하여 잠시 방문중인 손님에게 서비스를 제공해주고자 할 경우) 서비스를 허용할 수도 있다. 이때에는 팸토 타입을 CSG 폐쇄에서 CSG 개방으로 변경하고 이를 알리는 것이 필요할 수 있다.

이와 반대로, CSG 개방 팸토 기지국이라고 할지라도 비 맴버들에게 서비스를 해줄 수 없는 상태, 즉, 비 맴버 단말들을 위한 자원이 충분하지 않을 경우에는 추가의 CSG 맴버들에게는 서비스를 해줄 수 있지만, 추후 비 맴버 단말들에게는 서비스가 불가능하기 때문에 이를 단말/네트워크로 알리는 것이 필요하다.

CSG 팸토 기지국이 CSG 개방 팸토 기지국인지, CSG 폐쇄 팸토 기지국인지 여부는 일반적으로 '타입(Type)'으로 구분될 수 있으며, CSG 팸토 기지국은 자신의 동작 방식에 따라 물리 계층에서 CSG 개방/폐쇄 타입에 대응하는 프리엠블 셀 ID(Preamble Cell ID)를 할당받을 수 있다. 다만, 본 발명의 실시형태들에 따라 CSG 팸토 기지국이 자신의 셀 타입을 변경하는 경우, 물리 계층에서의 통신에 혼동을 줄 수도 있다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 CSG 팸토 기지국이 셀 타입은 변경하지 않고(즉, 물리적으로 구분되는 식별자 등은 그대로 사용하고), 동작 '모드(mode)'만을 변경하는 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 자신이 처음에 CSG 폐쇄 팸토 기지국에 대응하는 프리엠블 셀 식별자를 할당받은 경우, 동작 모드를 CSG 개방 팸토 기지국으로 변경하여 비 맴버 단말의 접속을 허용하는 방식으로 응용될 수 있다. 이 경우, 자신의 모드 전환은 다른 방식의 방송 신호를 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 상황에 따라서 팸토 기지국이 타입/모드를 변경하고, 이것을 방송하며 방송된 정보를 바탕으로 단말들에게 필요 없는 네트워크 접속을 하지 않도록, 혹은 단말들에게 네트워크 접속이 가능한 팸토 기지국들을 알려주도록 하는 것을 제안한다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 팸토 기지국이 상황에 따라 '타입'을 변경하는 것을 중심으로 설명하나, 다른 특별한 언급이 없는 한 팸토 기지국이 '타입'은 유지한 상태에서 '모드'만 변경하는 것도 동일하게 포함하는 것을 가정한다.

이하에서는 상술한 바와 같이 팸토 기지국의 상황(예를 들어, 자원 상황)에 따라 CSG 팸토 기지국의 타입 변경을 이용하는 방식을 설명한다.

<제 1 측면 - 팸토 기지국 상황에 따른 타입 변경>

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 개방 팸토 기지국이 CSG 폐쇄 팸토 기지국으로 타입을 변환하고, 이를 알려 단말의 불필요한 네트워크 진입(Network Entry: NE) 또는 핸드오버(HO)를 방지하는 방식을 도시한 도면이다.

도 2에 있어서 제 1 단말(AMS 1)은 CSG 맴버 단말이고, 제 2 단말(AMS 2)은 비 맴버 단말인 것을 가정한다. 또한, 제 1 단말은 CSG 개방 팸토 기지국과 연결되어 있는 것을 가정한다.

만일, CSG 개방 팸토 기지국의 자원이 고갈되는 경우, 본 실시형태에 따른 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국으로 전환하고, 이를 제 1 및 제 2 단말에게 알려 줄 수 있다. 팸토 기지국의 타입 변환은 팸토 기지국의 상태(예를 들어, 자원 상황)에 따른 것일 수도, 매크로 기지국의 명령에 따른 것일 수도 있다. 도 2에서는 이 팸토 기지국의 타입 변환 정보를 SFH를 통해 방송하는 것을 도시하고 있으나, AAI-SCD 메시지 또는 다른 메시지를 통해 수행될 수도 있다. 이는 매크로 기지국이 단말의 접속을 금지하는 셀 바 지시자(Cell Bar Indicator)와 유사한 역할을 하는 것으로도 볼 수 있다.

상술한 바와 같은 팸토 기지국의 타입 변환 정보를 수신한 제 2 단말은 불필요하게 팸토 기지국으로 네트워크 진입 또는 핸드오버를 시도하지 않을 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 폐쇄 팸토 기지국이 CSG 개방 팸토 기지국으로 타입을 변환하고, 이를 알려 단말의 네트워크 진입(Network Entry: NE) 또는 핸드오버(HO)를 허용하는 방식을 도시한 도면이다.

도 3에서도 도 2와 마찬가지로 제 1 단말(AMS 1)은 CSG 맴버 단말이고, 제 2 단말(AMS 2)은 비 맴버 단말인 것을 가정한다. 또한, 제 1 단말은 CSG 개방 팸토 기지국과 연결되어 있는 것을 가정한다.

본 실시형태에 따른 CSG 폐쇄 팸토 기지국은 자원이 충분할 때, 혹은 사용자가 팸토 타입을 변경하여 자신의 팸토 기지국을 통해 더 많은 단말들에게 서비스를 해주고 싶을 때, 팸토 타입을 변경해 줄 수 있다. 도 3에서는 CSG 폐쇄 팸토 기지국의 타입을 CSG 개방으로 바꾸어 SFH를 통해 이를 방송하여, 비 맴버인 제 2 단말(AMS 2)에게 네트워크 진입 기회를 부여하는 예를 도시하고 있다. 변경된 셀 타입은 SFH외에도 다른 방송메시지나 MAC 메시지를 통해 전송될 수 있다.

CSG 개방 팸토 기지국이 추가적인 비 맴버 단말들을 더 이상 수용할 수 없는 시점이 되면, SFH에 팸토 타입을 CSG 개방에서 CSG 폐쇄로 바꾸어 이를 방송하여, 상술한 바와 같이 셀바 지시자(cell bar indication)를 사용한 것과 같은 효과를 기대할 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같은 CSG 팸토 기지국의 타입 변경과 독립적으로 셀바 비트(CellBar Bit)를 이용하는 방식에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 CSG 개방 팸토 기지국의 자원 상태에 따라 기지국이 CSG 셀바를 사용하여 셀 타입 변경 없이 비 맴버 단말들의 네트워크 진입/핸드오버를 금지하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

CSG 개방 팸토 기지국은 비 CSG 맴버 단말들에게 서비스가 불가능한 시점에 SFH를 통하여 CSG 셀바 비틀를 'on' (예를 들어, 1로 설정)하여 방송할 수 있다. 추가적으로 본 실시형태에서는 비 맴버 CSG 단말의 접속이 금지되는 기간을 타이머를 이용하여 나타내기 위해 Tcsg_barred timer 도 함께 방송하여, 이 타이머가 만료되는 시점까지는 비 CSG 맴버들에게는 접속(예를 들어, 핸드오버 또는 초기 네트워크 진입 요청)이 거부될 것임을 알릴 수 있다. 다만, 본 실시형태에서는 CSG 셀바 비트가 'ON'되더라도, CSG 맴버 단말들은 접속이 허용되는 것을 제안한다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 팸토 기지국이 매크로 기지국이 이용하는 셀바 비트와 동일한 셀바 비트를 이용하는 방식에 대해 설명하기 위한 도면이다.

본 실시형태에 따른 셀바 비트는 비 맴버 단말들뿐만 아니라 CSG 맴버 단말들의 접속도 금지시키는 기능을 수행하는 것을 가정한다. 즉, 팸토 기지국은 셀 로드 조정(Cell load balance)를 위하여 SFH를 통하여 팸토 셀바 비트를 'ON' (예를 들어, 1로 설정)하여 방송할 수 있다.

이를 전송받은 주변 단말들은 이 팸토 기지국으로의 접속을 피해야 하며, 이는 팸토 셀바 비트와 함께 전송된 Tfemto barred timer 동안 이 상태가 지속되는 것을 가정한다. 즉, 본 실시형태에 따른 팸토 셀바 비트는 팸토 가입자 타입에 관계없는 의미를 가진다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 단말이 자신이 맴버인지 여부를 나타내는 기법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 해당 팸토 기지국에 맴버인지 여부를 나타내는 표시자를 전송하고, 팸토 기지국이 이를 기반으로 접속 허용 여부를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

CSG 개방 타입의 팸토 기지국에게 비 CSG 맴버 단말들에게 더 이상 서비스를 해줄 수 없는 시점이 있을 수 있다. 이러한 상황을 알 수 없는 비 CSG 맴버 단말들은 네트워크 진입을 계속 시도할 수 있다.

본 실시형태에 따른 비 CSG 맴버 단말은 AAI_RNG-REQ를 전송할 때 자신이 CSG 맴버가 아니라는 것을 표시하기 위하여 CSG 맴버 비트를 'OFF'하여 전송할 수 있다. 이를 수신한 CSG 개방 팸토 기지국은 AAI_RNG_RSP 메시지에서 레인지 중지 타이머(ranging abort timer)와 함께 주변 다른 기지국으로 전환(redirect)해주기 위하여 프리엠블 인덱스(preamble index)정보를 전송하여 줄 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 단말이 자신이 맴버인지 여부를 알려주는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 도 6의 기법과 유사하나, CSG 맴버 비트를 빠른 접속 메시지(Quick Access Message)로 전송하는 점에 있어서 상이하다. 구체적으로, CSG 개방 기지국으로 네트워크 진입을 수행할 때, 비 CSG 맴버 단말은 레인징 코드(ranging code)와 함께 메시지를 함께 전송할 수 있다. 이 메시지 부분에 CSG 맴버 비트를 'OFF'하여 전송하는 경우, 팸토 기지국은 비 맴버 단말의 네트워크 진입임을 인지할 수 있다. 따라서 팸토 기지국은 이때 비 맴버 네트워크 진입이 불가능한 경우, 레인징 응답 메시지를 통해 단말의 접속을 거부할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 측면으로서 CSG 팸토 기지국의 네트워크 진입 조건을 방송하는 방식에 대해 설명한다.

표 1은 SFH를 통하여 CSG 개방 팸토 기지국의 네트워크 진입 조건을 방송하는 방식을 나타낸다. 본 실시형태에서 매크로 기지국이나 주변 팸토 기지국들은 CSG 개방 팸토 기지국으로 핸드오버하는 트리거 조건을 방송해주는 것을 가정한다.

이름	길이 (비트)	값
타입(Type)	2 (MSB)	트리거 매트릭 타입: 0x0: CINR 매트릭 0x1: RSSI 매트릭 0x2: 유실 프레임의 수 매트릭
기능(Function)	2	트리거 조건의 계산: 0x0: 모든 이웃 기지국의 매트릭이 절대값보다 큼 0x1: 모든 이웃 기지국의 매트릭이 절대값보다 작음 0x2: 모든 이웃 기지국의 매트릭이 서빙 기지국 매트릭보다 상대값에 있어 작음 0x3: 서빙 기지국의 매트릭이 절대값보다 큼
기간 (Duration)	3 (LSB)	2^p (p: 프레임 개수)

상기 표 1에서 타입(Type)은 이웃/서빙 기지국의 링크 상태를 표시하는 기준을 나타내는 필드로서, CINR, RSSI, 유실 프레임의 수(number of missed frame)를 포함할 수 있다. 특히, 유실 프레임의 수는 미리 정해진 값 이상으로 측정될 경우 단말이 기지국을 발견하지 못하고 있는 상태로 추정하기 위해 사용될 수 있다.

기간( Duration) 필드는 링크 상태 측정이 2^p 프레임 동안 측정하여 결과의 신뢰성을 높이도록 한는 것을 나타낸다.

상기 표 1의 적용 방식을 구체적인 예를 들어 설명한다.

예 1 : (타입/기능/기간= 0x2/0x3/2^p)인 경우

각 주변 모든 기지국들로부터 유실 프레임 개수가 2^P 프레임 구간 동안 절대값보다 클 때(즉, 주변에 연결할 수 있는 링크 상태를 가진 기지국들이 없을 때)를 나타낸다.

예 2 : (타입/기능/기간 = 0x0/0x1/2^p)인 경우

각 주변 모든 기지국들의 링크 상태를 측정하여 CINR이 절대값 보다 작을 때 (즉, 주변에 연결을 유지할 수 있는 정도의 CINR 값을 가진 기지국이 없을 때)를 나타낸다.

한편, 표 2는 기존 매크로 기지국이 전송하는 핸드오버 트리거 조건을 나타낸다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 CSG 개방 팸토 기지국으로 진입하는 트리거 조건은 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 매크로 기지국에서 전송하는 핸드오버 트리거 조건에 다음 표 3에 나타낸 바와 같은 기능을 추가하여 전송하는 것을 제안한다.

이름	길이 (비트)	값
타입(Type)	2 (MSB)	트리거 매트릭 타입: 0x0: CINR 매트릭 0x1: RSSI 매트릭 0x2: 유실 프레임의 수 매트릭
기능(Function)	2	트리거 조건의 계산: 0x0: 모든 다른 이웃 기지국의 매트릭이 절대값보다 큼 0x7: 모든 다른 이웃 기지국의 매트릭이 절대값보다 작음
기간 (Duration)	3 (LSB)	-

상기 표 3에서 기능 0x0와 0x7은 상기 표 2에서 유보(reserved)된 값을 이용하는 것으로서, 본 실시형태에 따른 CSG 개방 팸토 기지국으로 핸드오버를 위한 조건으로 국한되는 것을 가정한다. 또한 매크로 기지국이 전송하는 이웃 리스트(Neighbor list)에 CSG 개방 팸토 기지국이 포함되어 있는 상태를 가정한다.

상기 표 2에 표 3을 추가한 트리거 조건을 구체적인 예를 들어 설명한다.

예 1 : (타입/기능/동작= 0x2/0x0/핸드오버)인 경우

CSG 개방 팸토 기지국을 제외하는 모든 다른 주변 기지국들로부터 유실된 프레임의 개수가 절대값보다 클 때 (즉, CSG 개방 팸토 기지국 외에 다른 주변 기지국들을 발견할 수 없을 때를 포함)를 나타낸다.

예 2 : (타입/기능/동작= 0x0/0x7/핸드오버)인 경우

CSG 개방 팸토 기지국을 제외하는 모든 다른 주변 기지국들의 측정된 CINR 값이 절대값보다 작을 때를 나타낸다.

<제 2 측면 - 간섭 조정에 활용>

이하에서는 본 발명의 제 2 측면으로서 매크로 셀과 연결되어 있는 단말이 팸토셀 영역을 이용하고 있을 때 간섭 조정(Interference mitigation)을 위한 목적으로 셀 타입 변경을 수행하는 경우에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서 "셀(cell)"은 기지국 등에 의해 커버되는 커버리지 영역의 의미로도, 이 커버리지 영역에 서비스를 제공하는 주체로도 사용될 수 있다.

매크로 셀은 단말이 근접해 있는 팸토셀로부터 간섭을 받는 것을 막기 위하여, 고정적으로(항상 팸토 셀의 일정 프레임을 유보(reserve)하는 방식) 또는 동적으로(단말의 요청에 의하여 팸토셀의 일정 프레임을 유보) 팸토셀이 프레임을 유보하도록 할 수 있다. 이때, 단말은 측정된 간섭 레벨을 매크로셀에 보고할 수 있다. 이를 토대로 매크로셀과 팸토셀간의 시그널링을 통해 팸토셀의 자원을 간섭 방지 목적으로 널링(nulling)을 통해 유보할 수 있다.

만약 팸토셀의 자원이 여유가 있어 비 맴버 사용자에게 접근을 허락하는 CSG 개방 상태로 타입을 바꾸고, 해당 식별 정보를 방송한다면 이 방송을 듣는 단말은 팸토셀로 핸드오버를 하여 더 이상 팸토셀이 해당 프레임을 유보할 필요가 없을 수 있다(동적 프레임 유보의 경우).

또는 CSG 개방 상태를 전달받은 매크로 셀은 단말로 핸드오버를 시키기 위해 단말에 스캔 명령을 줄 수 있다. 이때 해당 스캔 명령 메시지는 스캔할 펨토 셀의 프리엠블, 기지국 ID와 같은 정보를 포함할 수 있다. 이는 종래 인트라 FA(intra FA) 스캐닝에서 매크로 기지국이 스캔 명령을 따로 전송하지 않고, 스캔 인터벌의 할당 및 프리엠블, BS ID 정보 제공을 수행하지 않는 점과 대비된다.

본 실시형태에 따라 매크로 서빙 기지국이 방송하는 이웃 기지국 리스트에는 팸토 기지국 리스트가 포함되지 않을 수 있으므로, 스캐닝 메시지를 통해 단말이 스캔할 팸토셀 정보를 제공하는 것은 MS가 팸토셀 스캐닝을 보다 효율적으로 하도록 한다.

또한 스캔 기간(scan duration) =0이면서, 스캔을 위한 정보를 주는 경우에는 단말이 스캔 결과를 매크로셀로 리포트하게 하도록 할 수 있다. 이는 종래 기지국의 경우 비요청 스캐닝 응답 메시지를 통해 단말에게 스캐닝 결과 보고를 요청할 수 있으나, 이때 스캐닝 응답 메시지에는 스캔할 기지국의 정보를 별도로 주지 않는 점과 대비될 수 있다. 스캔결과를 전달받은 매크로셀은 이 정보를 바탕으로 단말에게 해당 팸토셀로 핸드오버를 명령할 수 있다. 또한 매크로셀은 팸토셀로 해당 단말을 위한 프레임 유보를 해지하도록 명령할 수 있다.

상술한 실시형태에 따른 방식을 이하에서는 다양한 예를 들어 설명한다.

실시예 1: 팸토 CSG 타입 지시자를 방송하는 경우

본 실시예에서는 단말이 팸토 기지국 타입(OSG, CSG 개방, CSG 폐쇄)에 따라 핸드오버 또는 네트워크 진입을 시도하는 것을 가정한다. 단말이 CSG 팸토셀 스캐닝을 통해 신호품질 측정 후, 단말이 CSG 팸토의 방송제어 정보(수퍼프레임 헤더 또는 방송 채널)을 수신함으로써 해당 팸토셀로 핸드오버 또는 네트워크 진입을 수행할 수 있는지를 판단할 수 있다. 본 실시예에 따르면 비 맴버 단말이 CSG 폐쇄 팸토셀에 불필요한 핸드오버 또는 네트워크 진입을 시도하지 않음으로써, 시그널링 오버헤드가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

단말은 주변의 팸토셀로의 핸드오버 또는 네트워크 (재)진입 가능 여부를 판단하기 위해 매크로셀뿐만 아니라 팸토셀에 대한 스캐닝을 수행해야 하므로 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있다. 위와 같은 단말 개시 팸토셀로의 핸드오버와는 별도로, 팸토셀 CSG 타입이 폐쇄에서 개방으로 변경되는 경우, 매크로셀에 의한 단말의 팸토셀 스캐닝 및 기지국 개시 핸드오버가 트리거될 수 있다.

실시예 2: 팸토 CSG 타입 지시자가 방송되지 않는 경우

본 실시예에서 단말은 팸토 CSG 타입에 대한 정보를 매크로셀 또는 팸토셀로부터 수신하지 않는 것을 가정한다. 단말의 팸토셀로의 핸드오버 또는 네트워크 (재)진입은 매크로셀과 팸토셀에 의해 제어될 수 있다. 맴버 단말은 자신의 CSG 팸토셀에 대한 정보를 저장하고, 해당 CSG 팸토셀로 핸드오버 또는 네트워크 (재_진입을 수행할 수 있다.

맴버 단말이 스캐닝 또는 팸토 참조 신호 수신 후에 팸토 CSG 폐쇄로 핸드오버 또는 네트워크 (재)진입을 시도하는 경우, 팸토셀에 의해 접속을 제한받을 수 있으며, 이는 단말의 상향링크 레인징 절차 과정에서 팸토셀의 레인징 응답 메시지를 통해 이루어질 수 있다.

단말은 특정 팸토셀로부터 접속을 거부당한 경우, 다시 접속을 재 시도하지 않으며, 팸토 CSG 타입이 폐쇄에서 개방으로 변경된 경우 매크로셀에 의해 단말의 팸토셀 스캐닝 및 기지국 개시 핸드오버가 트리거될 수 있다.

실시예 3: 간섭 조정을 위해 팸토 기지국의 자원이 유보된 상황에서 CSG 타입 지시자가 방송되는 경우

도 8은 간섭 조정을 위해 팸토 기지국의 자원이 유보된 상황에서 CSG 팸토 기지국 타입이 폐쇄에서 개방으로 전환되어 단말이 해당 팸토 기지국으로 핸드오버를 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 도시된 실시예에서 단말은 매크로 기지국과 연결되어 있는 상황을 가정한다. 이와 같이 매크로 기지국과 연결되어 있는 비 맴버 단말은 매크로 기지국뿐만 아니라 주변 CSG 폐쇄 팸토 기지국에 의해 간섭을 느낄 수 있다. 또한, CSG 폐쇄 팸토 기지국은 자신이 CSG 폐쇄 팸토 기지국임을 나타내는 지시자를 방송할 수 있고, 이에 따라 단말은 해당 팸토 기지국으로의 핸드오버를 시도하지 않을 수 있다.

이러한 상황에서 단말은 매크로 기지국에 자신에게 간섭을 주는 팸토 기지국을 식별하기 위한 정보와 함께 간섭 조정을 요청할 수 있으며, 이에 따라 매크로 기지국은 팸토 기지국의 일부 프레임을 유보하여 단말이 느끼는 간섭을 일시적으로 줄여줄 수 있다.

만일, CSG 폐쇄 팸토 기지국의 자원이 여유있게 되어 셀 타입을 변경할 수 있을 때, 팸토 기지국은 셀 타입을 CSG 개방 팸토로 바꾸고, 셀 타입 변경을 나타내는 신호를 방송할 수 있다. 이와 같은 팸토 기지국의 셀 타입 변경을 나타내는 신호를 매크로 기지국이 수신하는 경우, 단말에게 스캐닝 명령을 전달하여 단말이 해당 팸토 기지국을 스케닝하여 보고하도록 할 수 있다. 단말의 스캐닝 결과를 전달받은 매크로 기지국은 단말로 핸드오버를 명령할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 단말이 팸토 기지국으로부터 팸토 기지국이 CSG 개방 타입으로 변경되었음을 나타내는 지시자를 수신하는 경우, 매크로 기지국의 도움 없이 스캐닝을 실시하고, 해당 팸토 기지국으로 핸드오버를 요청하도록 할 수도 있다.

실시예 4: 간섭 조정을 위한 자원 유보 없는 상황에서 팸토 셀의 셀 타입 변경으로 인한 간섭 조정

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 매크로 기지국과 연결되어 있고, 팸토 기지국에 간섭 조정을 위한 자원 유보가 없는 상황에서 팸토 기지국의 셀 타입 변경을 이용한 간섭 조정 방식을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서 단말은 매크로 기지국과 연결되어 있는 단말로 가정한다.

오버레이드 매크로 기지국(Overlaid macro ABS)에 연결되어 있는 단말은 매크로 기지국 영역 내에 CSG 폐쇄 팸토 기지국으로부터 심각한 간섭을 경험할 수 있다. 즉, 그 CSG 폐쇄 기지국이 해당 단말의 접속을 허용하지 않는 CSG 폐쇄 팸토 기지국이므로 핸드오버를 할 수 없는 상황에서, 단말은 그 팸토 기지국 주변에 있을 때 심각한 간섭을 경험하는 것이다.

이때 단말은 AAI_SCN-REP를 통해 매크로 기지국으로 팸토 기지국 ID와 간섭 레벨을 전송할 수 있으며, 이때 한 개 이상의 팸토 기지국에 대한 정보를 동시에 전송할 수도 있다. 보고되는 간섭 레벨의 형태는 스캐닝 보고에서 쓰이는 매트릭(예를 들어, CINR)을 사용하여 전달할 수 있다. 이에 따라 매크로 기지국은 백본 네트워크(Backbone network)를 통하여 CSG 폐쇄 팸토 기지국에게 CSG 개방 팸토 타입으로 변경할 것을 추천할 수 있다. 이때, 매크로 기지국이 팸토 기지국으로 해당 요청은 간섭 조정(IM)을 위한 용도임을 알릴 수도 있다.

CSG 폐쇄 팸토 기지국은 SON 서버(Self Organization Network Server) 혹은 팸토 게이트웨이(Femto GW) 등의 네트워크 엔터티로 셀 타입 변경이 가능한지를 확인하고, 그에 대한 응답을 매크로 기지국으로 전달할 수 있다. 본 실시예에서는 셀 타입이 변경 가능하여 CSG 폐쇄 셀 타입이 CSG 개방 셀 타입으로 변경되는 경우를 가정한다.

이를 전달받은 매크로 기지국은 단말에게 해당 팸토 기지국으로 핸드오버를 명령할 수 있다. 혹은 셀 타입을 변경한 CSG 팸토 기지국은 방송메시지를 통하여 자신이 셀 타입 변경을 알릴 수 있고, 이때 이 방송메시지를 직접 수신한 단말은 현재 서빙 기지국인 매크로 기지국에게 CSG 개방 팸토 기지국으로 핸드오버를 요청할 수도 있다. 상술한 실시예에 따라 핸드오버를 수행한 단말은 더 이상 간섭을 경험하지 않을 수 있다.

한편, 단말이 CSG 개방 팸토 기지국과 연결상태를 유지하다가, 다른 기지국으로 핸드오버를 요청할 때 즉, 해당 CSG 개방 팸토 기지국을 벗어나기를 원할 경우, 그 CSG 개방 팸토 기지국은 다시 SON 서버 혹은 팸토 GW로 셀 타입 변경을 요청하여, CSG 폐쇄 팸토 기지국으로 타입을 돌이킬 수 있다.

실시예 5: 간섭 조정을 위한 자원 유보 없는 상황에서 팸토 셀의 셀 타입 변경으로 인한 간섭 조정

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말은 매크로 기지국과 연결되어 있지 않고, 팸토 기지국에 간섭 조정을 위한 자원 유보 없는 상황에서 팸토 셀의 셀 타입 변경으로 간섭 조정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서 단말은 매크로 기지국과 연결되어 있지 않은 단말로 가정한다.

상술한 실시예 4에서와 같이 오버레이드 매크로 기지국에 연결되어 있는 단말은 매크로 기지국 영역 내에 CSG 폐쇄 팸토 기지국으로부터 심각한 간섭을 경험할 수 있다. 즉, 그 CSG 폐쇄 팸토 기지국이 해당 단말의 접속을 허용하지 않는 CSG 폐쇄 팸토 기지국이므로 핸드오버를 할 수 없는 상황에서, 단말은 그 팸토 기지국 주변에 있을 때 심각한 간섭을 경험하여, 매크로 기지국과 통신이 두절될 수 있다. 이때 단말은 셀 재선택(cell reselection)을 시도하기 위하여 스캐닝을 수행하고, 이때 단말의 접속이 허용되지 않는 CSG 폐쇄 팸토 기지국만 존재할 수 있다.

본 실시예에 따른 단말은 접속이 허용되지 않는 기지국임을 인지함에도 불구하고, 해당 팸토 기지국에 AAI_RNG-REQ를 전송하면서 간섭 조정 요청(IM request) 또는 심각한 간섭 지시자(severe interference indicator)를 전송하는 것을 제안한다. 선택적으로 단말은 간섭 조정 요청 지시자를 전송하면서 커버리지 손실(Coverage Loss)에서 정의된 재진입 과정을 수행할 수 있으며, 이 경우에 네크워크 진입 절차는 최적화된 진입(optimized entry) 방식으로 수행될 수 있다. 단말 ID (예를 들어, AMSID 혹은 DCR 모드에서 사용되는 AMS ID)와 단말 정보(AMS context)가 저장된 네트워크 엔트리 ID(network entity ID) 혹은 단말 ID를 부여 받았던 최종 부착 기지국 ID(last attached ABS ID)가 함께 전달되어 단말 정보 복원에 도움을 줄 수도 있다.

상술한 바와 같이 단말로부터 간섭 조정 요청(IM request) 또는 심각한 간섭 지시자(severe interference indicator)를 수신한 CSG 폐쇄 팸토 기지국은 자신의 셀 타입을 CSG 개방 기지국으로 바꾸는 작업을 수행할 수 있으며, 이를 단말로 알릴 수 있다 (예를 들어, 심각한 간섭 지시자가 'ON'된 상태의 AAI_RNG-RSP 이용). 이후 단말은 나머지 일반적인 네트워크 진입 (SBC, PKM, REG 등)을 수행할 수 있다.

상술한 각 실시형태 및 각 실시형태에 따른 실시예들은 상황에 따라 서로 결합되어 이용될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 단말, 팸토 기지국, 매크로 기지국의 통신 방식을 수행하기 위한 장치 구성에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시형태들에 따른 단말, 팸토 기지국, 매크로 기지국의 장치 구성을 간략하게 설명하기 위한 도면이다.

도 11에 도시한 장치(50)는 상술한 실시형태들에서 설명한 단말이거나, 팸토 기지국이거나, 매크로 기지국일 수 있다. 이 장치(50)가 팸토 기지국 장치인 경우 장치(50)의 프로세서(51)는 상황에 따라 CSG 개방/폐쇄 타입을 변환하는 것을 제어하며, 이와 같은 셀 타입 변경 정보를 RF 모듈(53)을 통해 전송할 수 있다.

장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)를 포함한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 경쟁 레졸루션 타이머(contention resolution timer)를 포함할 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다. 만일 장치(50)가 단말이라면, 디스플레이 유닛(54)는 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이 RF 유닛(53)은 전송 모듈과 수신 모듈로 구분될 수도 있다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어 또는 PHY 레이어는 상기 제1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio resource control) 레이어는 상기 제3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말과 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 정보 송수신 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 ~은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

Claims

매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 팸토 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
상기 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국, 제 1 타입 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 및 제 2 타입 CSG 팸토 기지국 중 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 셀 타입 정보를 방송하는 단계; 및
특정 조건 하에서 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국에서 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 전환하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국 및 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국은 비맴버 단말의 접속 가능성에 의해 분류되고,
상기 특정 조건은 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국의 상기 비맴버 단말로부터 간섭 조정 요청에 대한 인디케이터를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 상황, 및 상기 매크로 기지국으로부터 타입 전환 요청 정보 또는 상기 제 1 타입 CSG 기지국으로부터 간섭 받는 상기 비맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보를 수신하는 상황을 포함하는, 팸토 기지국의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며,
상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)인, 팸토 기지국의 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 특정 팸토 기지국이 상기 셀 타입 정보를 방송하는 경우, 상기 특정 팸토 기지국은 상기 셀 타입 정보를 포함하는 신호를 상기 매크로 기지국 및 상기 하나 이상의 단말 중 하나 이상으로 방송하되,
상기 셀 타입 정보는 상기 신호의 프리앰블에 포함된, 팸토 기지국의 통신 방법.
삭제
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삭제
매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 특정 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국, 제 1 타입 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 및 제 2 타입 CSG 팸토 기지국 중 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 셀 타입 정보를 수신하는 단계;
특정 조건하에서 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국에서 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 변경되어 동작함을 나타내는 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 신호를 상기 특정 팸토 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 신호에 따라 상기 특정 단말이 상기 특정 팸토 기지국으로의 접속 여부를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국 및 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국은 비맴버 단말의 접속 가능성에 의해 분류되고,
상기 특정 조건은 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국의 상기 비맴버 단말로부터 간섭 조정 요청에 대한 인디케이터를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 상황, 및 상기 매크로 기지국으로부터 타입 전환 요청 정보 또는 상기 제 1 타입 CSG 기지국으로부터 간섭 받는 상기 비맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보를 수신하는 상황을 포함하는, 단말의 통신 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며,
상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)인, 단말의 통신 방법.
삭제
매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 통신을 수행하는 특정 팸토 기지국 장치에 있어서,
상기 특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국, 제 1 타입 CSG(Closed Subscriber Group) 팸토 기지국 및 제 2 타입 CSG 팸토 기지국 중 상기 제 1 타입 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 셀 타입 정보를 획득하고,
특정 조건하에서 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국에서 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 전환하도록 제어하며,
상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입으로 전환한 경우, 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 신호를 생성하는 프로세서; 및
상기 프로세서로부터 상기 셀 타입 정보 및 상기 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 신호를 수신하고, 상기 하나 이상의 단말에 상기 수신된 셀 타입 정보 및 상기 신호를 전송하는 송수신 모듈을 포함하되,
상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국 및 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국은 비맴버 단말의 접속 가능성에 의해 분류되고,
상기 특정 조건은 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국의 비맴버 단말로부터 간섭 조정 요청에 대한 인디케이터를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 상황, 및 상기 매크로 기지국으로부터 타입 전환 요청 정보 또는 상기 제 1 타입 CSG 기지국으로부터 간섭 받는 상기 비맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보를 수신하는 상황을 포함하는, 팸토 기지국 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며,
상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)인, 팸토 기지국 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 송수신 모듈이 상기 간섭 조정 정보 또는 상기 타입 전환 요청 정보를 수신하는 경우, 상기 프로세서는 상기 특정 조건 하에서 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 전환하도록 제어하고,
상기 제 1 타입 CSG 기지국으로부터 간섭 받는 상기 비 맴버 단말과 핸드 오버 절차를 수행하도록 제어하는, 팸토 기지국 장치.
매크로 기지국, 하나 이상의 팸토 기지국 및 하나 이상의 단말을 포함하는 이동통신 시스템에서 통신을 수행하는 특정 단말 장치에 있어서,
특정 팸토 기지국이 OSG(Open Subscriber Group) 팸토 기지국, 제 1 타입 CSG(Closed Subscriber Group) 및 제 2 타입 CSG 팸토 기지국 중 상기 제 1 타입 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 셀 타입 정보 및 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 전환되면 상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 동작됨을 나타내는 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 신호를 수신하는 송수신 모듈; 및
상기 특정 팸토 기지국이 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 동작함을 나타내는 상기 변경된 셀 타입 정보를 포함하는 상기 신호에 따라 제 2 셀 타입 정보 변경을 나타내는 신호에 따라 상기 변경된 특정 팸토 기지국으로의 접속 여부를 결정하는 프로세서를 포함하되,
상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국 및 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국은 비맴버 단말의 접속 가능성에 의해 분류되고,
상기 셀 타입 정보가 상기 특정 팸토 기지국으로부터 상기 송수신 모듈로 전송된 후, 특정 조건하에 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국을 상기 제 2 타입 CSG 팸토 기지국으로 전환하고,
상기 특정 조건은 상기 제 1 타입 CSG 팸토 기지국의 비맴버 단말로부터 간섭 조정 요청에 대한 인디케이터를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 상황, 및 상기 매크로 기지국으로부터 타입 전환 요청 정보 또는 상기 제 1 타입 CSG 기지국으로부터 간섭 받는 상기 비맴버 단말에 대한 간섭 조정 정보를 수신하는 상황을 포함하는, 단말 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 폐쇄 팸토 기지국(CSG Closed Femto ABS)이며,
상기 제 2 타입으로 동작하는 CSG 팸토 기지국은 CSG 개방 팸토 기지국(CSG Open Femto ABS)인, 단말 장치.
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