(19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2010-0030603 (43) 공개일자 2010년03월18일 (51) Int. Cl.
H04B 7/14 (2006.01) H04W 16/28 (2009.01) (21) 출원번호 10-2009-0085025
(22) 출원일자 2009년09월09일 심사청구일자 없음
(30) 우선권주장
61/095,675 2008년09월10일 미국(US)
기술이전 희망 : 기술양도, 실시권허여, 기술지도
(71) 출원인
한국전자통신연구원
대전 유성구 가정동 161번지 (72) 발명자
고광진
대전광역시 유성구 반석동 반석마을7단지 707-801 김창주
대전 유성구 전민동 엑스포아파트 105-1502 (뒷면에 계속)
(74) 대리인
리앤목특허법인 전체 청구항 수 : 총 13 항
(54) 셀룰라 시스템에서 무선링크로 인접기지국간 셀 정보를 교환하기 위한 중계단말기 (57) 요 약
본 발명은 셀룰라 시스템에서 인접 셀간에 각 셀의 동작정보 및 공존정보를 교환하기 위한 중계 단말기에 관한 것이다.
본 발명은 셀간에 동작정보 및 공존정보를 무선링크 상으로 직접적으로 전송하여 다중 셀간의 효과적인 제어를 가능하게 한다.
대 표 도 - 도1
(72) 발명자 송명선
대전 유성구 어은동 한빛아파트 101-1204 황성현
대전 유성구 어은동 한빛아파트 136-906
유성진
대전광역시 동구 용전동 신동아아파트 12-705 엄중선
대전광역시 유성구 반석동 반석6단지 606-1303
이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 2005-S-002-05
부처명 지식경제부 및 정보통신연구진흥원 연구사업명 IT원천기술개발
연구과제명 스펙트럼 사용효율 개선을 위한 Cognitive radio 기술개발 주관기관 한국전자통신연구원
연구기간 2005년 01월 01일 ~ 2009년 12월 31일
특허청구의 범위 청구항 1
기지국 간 셀 정보 교환을 위한 중계단말기에 있어서,
특정 기지국을 향하는 안테나를 이용하여 상기 특정 기지국과 셀 정보를 송수신하고, 상호 간에 셀 정보를 전달 하는 적어도 두 개의 송수신장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계단말기.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 안테나는 기지국별로 지정된 지향성 안테나 또는 방향이 조정되는 빔포밍 안테나인 것을 특징으로 하는 중계단말기.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 송수신장치를 상호 연결하고, 상기 송수신장치 각각의 SME(Station Management Entity) 간에 셀 정보를 전 달하는 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계단말기.
청구항 4
제1항에 있어서, 상기 각 송수신장치는,
자신의 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보와 연결된 타 송수신장치가 통신하는 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 분류하는 주소필터; 및
상기 인터페이스를 통해, 상기 타 송수신장치가 통신하는 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 상기 타 송수신 장치로 전송하고 상기 타 송수신장치부터 자신의 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 수신하는 상호작업함수 실행부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계단말기.
청구항 5
제1항에 있어서, 상기 중계단말기는 상기 각 송수신장치가 통신하는 기지국들 각각의 셀에 대해 통신 성능이 최적인 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 셀 정보 교환을 위한 중계단말기.
청구항 6
제1항에 있어서, 상기 각 송수신장치가 통신하는 기지국들 중 적어도 하나의 기지국의 사업자가 상이한 것을 특 징으로 하는 중계단말기.
청구항 7
제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 송수신장치들 중 적어도 하나의 송수신장치가, 자신의 셀과 중첩하지 않 는 셀에 위치한 인접 중계단말기를 향하는 안테나를 이용하여, 상기 인접 중계단말기와 통신하는 것을 특징으로 하는 중계단말기.
청구항 8
둘 이상의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국으로부터 셀 정보를 수신하는 단계; 및
상기 셀 정보의 송신 주소에 해당하는 기지국으로 상기 셀 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하 는 중계단말기의 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
청구항 9 제8항에 있어서,
상기 중계단말기는 기지국별로 지정된 지향성 안테나 또는 방향이 조정되는 빔포밍 안테나를 이용하여 상기 셀 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
청구항 10
제8항에 있어서, 상기 셀 정보의 전송 단계는,
상기 셀 정보의 송신 주소에 해당하는 기지국이 자신의 셀과 중첩하지 않는 셀의 기지국인 경우, 상기 셀 정보 의 송신 주소에 해당하는 기지국과 동일 셀에 위치하는 타 중계단말기로 상기 셀 정보를 전송하는 단계;를 포 함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
청구항 11
제8항에 있어서, 상기 둘 이상의 기지국들은 동일 셀 사업자의 기지국들인 것을 특징으로 하는 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
청구항 12
제8항에 있어서, 상기 둘 이상의 기지국들은 상이한 셀 사업자의 기지국들인 것을 특징으로 하는 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
청구항 13
제12항에 있어서, 상기 셀 정보 전송 단계는,
상기 셀 정보의 송신 주소에 해당하는 기지국이 상기 상이한 셀 사업자의 기지국인 경우, 상기 상이한 셀 사업 자의 기지국과 접속되지 않고 기 정해진 특정 시간에 상기 셀 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으 로 하는 기지국 간 셀 정보 교환 방법.
명 세 서
발명의 상세한 설명 기 술 분 야
본 발명은 중계 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기지국-단말기로 구성된 셀룰라 시스템에서 인접 셀간 [0001]
에 각 셀의 동작정보 및 공존정보를 효과적으로 교환하기 위한 중계 단말기에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것 [0002]
이다[관리번호: 2005-S-002-05, 과제명: 스펙트럼 사용효율 개선을 위한 Cognitive radio 기술개발].
배 경 기 술
종래에는 셀간의 정보를 유선링크 상으로 송/수신하여 여러 개의 셀을 제어하는데 이는 유선링크 상의 상위계 [0003]
층의 프로토콜에 셀 운영정보 전송을 의지하므로 정보전달의 지연 및 신뢰도 있는 정보교환이 제한되는 단점이 있다. 또한 종래에는 기지국과 단말기 간에 데이터 전송을 위한 셀 설계가 주를 이루고 있어, 인접 셀간의 정 보교환을 용이하게 하는 기술이 요구된다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
본 발명은 기지국-단말기로 구성된 셀룰라 시스템에서 인접 셀들의 기지국 간에 각 셀의 동작정보 및 공존정보 [0004]
를 무선링크 상으로 효과적으로 전달 가능하게 하는 중계 단말기를 제공한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명 [0005]
하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실 현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
과제 해결수단
본 발명은 무선링크 상으로 셀간 동작정보 및 공존정보를 효과적으로 전송하기 위한 장치를 제공한다. 무선링크 [0006]
상으로 셀간의 정보를 교환하기 위해서는 단말기의 역할이 중요하게 고려된다. 따라서 본 발명은 홈 기지국과
효과적인 정보 송수신을 위해 지향성 안테나 또는 빔포밍 안테나를 사용하는 단말기에, 인접 셀의 다른 기지국 까지의 효과적인 정보중계를 위해서 별도의 안테나 및 송수신장치를 추가하여, 인접 셀과 정보의 교환을 가능하 게 하는 중계단말기가 제공된다.
본 발명의 기지국 간 셀 정보 교환을 위한 중계단말기는, 특정 기지국을 향하는 안테나를 이용하여 상기 특정 [0007]
기지국과 셀 정보를 송수신하고, 상호 간에 셀 정보를 전달하는 적어도 두 개의 송수신장치;를 포함하며, 상기 각 송수신장치를 연결하고, 상기 각 송수신장치의 SME(Station Management Entity) 간에 셀 정보를 전달하는 인 터페이스;를 더 포함할 수 있다.
상기 각 송수신장치의 SME는, 자신의 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보와 연결된 타 송수신장치가 통신하는 [0008]
기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 분류하는 주소필터; 및 상기 인터페이스를 통해, 상기 타 송수신장치가 통신하는 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 상기 타 송수신장치로 전송하고 상기 타 송수신장치부터 자신의 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 수신하는 상호작업함수실행부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 기지국 간 정보 교환 방법은, 둘 이상의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국으로부터 셀 정보를 수신 [0009]
하는 단계; 및 상기 셀 정보의 송신 주소에 해당하는 기지국으로 상기 셀 정보를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
효 과
본 발명의 중계단말기는 셀룰라 시스템에서 각 기지국을 향하는 안테나를 별개로 구비하거나 또는 한 개의 안테 [0010]
나의 전송 방향을 조정하는 전송장치를 구비함으로써 무선 링크를 통하여 중첩영역 및 중첩영역 밖에서도 효과 적으로 동작/공존정보를 송수신할 수 있다. 따라서 셀간의 정보를 유선링크 상으로 송수신하여 여러 개의 셀을 제어하는 종래의 기술과는 달리 본 발명은 셀간에 동작정보 및 공존정보를 무선링크 상으로 직접적으로 전송하 여 다중 셀간의 효과적인 제어를 가능하게 한다.
또한 본 발명은 셀룰러 시스템에서 중계단말기에 지향성 안테나 또는 빔포밍 안테나를 사용함으로써, 중계단말 [0011]
기와 기지국 간의 전송전력의 효율성 및 불필요한 간섭을 줄일 수 있고, 인접 기지국 간의 효과적인 통신 수단 을 제공한다. 이를 통하여 본 발명은 셀간의 동작정보 교환을 통한 전체 네트워크의 효과적인 제어 및 공존정보 교환을 통한 인지무선 시스템에서의 스펙트럼 정보 공유성을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 중계단말기를 통하여 인접 셀간의 동작정보 및 공존정보의 용이한 전송을 항시적으로 보장할 [0012]
수 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 [0013]
대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해 야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소 [0014]
를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 명세서에 기재된 각 구성요소들 은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
종래의 기지국-단말기로 구성되어 있는 셀룰라 시스템은 기지국 간의 동작정보(Operational Information) 및 공 [0015]
존정보(Coexistence Information)를 전송하기 위해 유선링크(Backhaul)를 사용하는 방식을 사용한다. 이러한 유 선링크를 사용하는 종래의 기술은 유선링크를 동작시키는 상위계층 프로토콜(예를 들면 TCP/IP)에 기지국-단말 기 프로토콜(예를 들면 MAC계층 함수들)이 의지하여야 한다. 따라서 기지국 단말기 프로토콜이 정의한 우선순위 및 정보에 대한 신뢰성(Reliability) 등이 상위계층 프로토콜에 따라서 결정되어 정보전송에 우선순위가 보장되 지 않거나 정보가 전달되지 않을 수도 있다.
본 발명에서는 특정 기지국을 향하도록 지정된 개별 안테나 또는 전송 방향이 조정 가능한 한 개의 안테나를 구 [0016]
비하는 중계단말기(Relay CPE: Relay Customer Premises Equipment)를 이용하여 효과적인 무선링크 상의 정보 전송을 가능하게 한다. 중계단말기는 두 개 이상의 셀이 중첩하는 영역 또는 셀 경계(edge) 근처에 위치하고, 기지국 간에 셀 정보인 동작/공존 정보를 중계한다. 상기 동작/공존 정보는 공존 비콘 프로토콜(CBP:
Coexistence Beacon Protocol) 패킷을 통해 기지국 간에 송수신될 수 있다. 동작정보는 사용채널, 사용채널의 최대 전송 전력, 트래픽 부하, 채널 환경(RSSI(Received Signal Strength Indicator) or SNR(Signal to Noise Ratio)) 등 시스템의 자원할당의 결정에 영향을 주는 한 개 이상의 정보의 조합을 포함한다. 공존정보는 사용채 널, 사용가능한 채널의 리스트(list) 사용, 백업 채널(backup channel)의 번호, 개수 및 우선순위, 인접기지국 에서 사용하는 채널의 정보, IU(Incumbent user)가 사용하는 채널의 번호 등 IU와 공존하기 위해 필요한 정보 (Coexistence with incumbent) 또는 인접기지국과 공존(self-coexistence)하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 중첩 영역에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 정보를 교환하는 [0017]
예이다.
중계단말기는 두 개의 셀들의 각 기지국과 접속하여 정보를 교환한다. 정보는 인트라/인터 프레임 [0018]
스케쥴링(intra/inter frame scheduling) 등 간섭 프리 스케쥴링(interference free scheduling) 하에서 트래 픽 슬랏을 이용하여 전송될 수 있다.
도 1을 참조하면, 두 개의 셀이 중첩하는 영역, 즉 홈 기지국(101)의 커버리지인 홈 셀과 인접 기지국(103)의 [0019]
커버리지인 인접 셀이 중첩된 영역에 중계단말기(102)가 위치하고 있다. 중계단말기(102)는 인접 기지국(103)과 홈 기지국(101)을 각각 향하는 두 개의 안테나(104, 106)를 가지고 있으며, 각 안테나는 자신의 전송장치 (PHY/MAC)와 연결된다. 상기 안테나들은 지향성 안테나이며, 방향 및 각도가 고정되거나, 운영자에 의해 조정되 도록 설계될 수도 있다. 또한 빔포밍 안테나(Beam forming antenna)를 사용할 경우에는 운영자에 의해 한 개의 안테나를 다수개의 인접 셀의 기지국 또는 단말기의 방향으로 지능적으로 조정하여 사용할 수도 있다. 상기 중 계단말기(102)는 센싱 안테나(105)를 추가로 구비할 수 있다. 이는 IEEE 802.22 시스템이 스펙트럼 센싱을 위해 센싱 안테나를 구비하는 상황을 도시한 것이며, 센싱 안테나가 필요 없는 일반적인 시스템에서는 무시할 수 있 다. 중계단말기(102)는 홈 기지국(101)에 접속되어 제1안테나(106)를 사용하여 홈 기지국(101)과 데이터 송수신 을 수행하는 시스템이며, 추가적으로 제2안테나(104)를 사용하여 인접 기지국(103)과 직접적으로 통신할 수 있 다. 중계단말기(102)는 제2안테나(104)를 사용하여 인접 기지국(103)과 형성된 링크를 통해 인접 기지국(103)의 동작/공존 정보를 홈 기지국(101)에 전송하거나, 홈 기지국(101)의 동작/공존 정보를 인접 기지국(103)에 전송 한다. 중계단말기(102)는 제2안테나(104)를 통하여 양쪽 기지국의 동작/공존 정보를 별도의 무선링크 자원의 예 약 없이 항시적으로 전송 가능하므로 무선링크 상의 정보교환이 효과적으로 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세 개의 셀이 중첩하는 영역에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 [0020]
정보를 교환하는 예이다. 중계단말기는 세 개의 셀들의 각 기지국과 동시에 접속하여 정보를 교환할 수 있다.
도 2를 참조하면, 세 개의 셀이 중첩하는 영역, 즉 홈 기지국(201)의 커버리지인 홈 셀, 제1 인접 기지국(202) [0021]
과 제2 인접 기지국(203)의 커버리지인 인접 셀들이 중첩된 영역에 중계단말기(204)가 위치하고 있다. 중계단말 기(204)는 제2 인접 기지국(203), 제1 인접 기지국(202), 홈 기지국(201)을 각각 향하는 세 개의 안테나(205, 207, 208)를 구비하고 있으며, 각 안테나는 자신의 전송장치(PHY/MAC)와 연결된다. 상기 중계단말기(204)는 센 싱 안테나(206)를 추가로 구비할 수 있다. 중계단말기(204)는 제1안테나(208)를 사용하여 홈 기지국(201)과 직 접 통신하고, 제2안테나(207)를 사용하여 제1 인접 기지국(202)과 직접 통신하고, 제3안테나(205)를 사용하여 제2 인접 기지국(203)과 직접 통신할 수 있다. 중계단말기(102)는 세 개의 안테나(205, 207, 208)를 사용하여 세 개의 인접 기지국(201, 202, 203) 간에 동작/공존 정보를 항시적이고 효과적으로 전송하는 것이 가능하다.
정보를 정확하게 수신하기 위해 각 안테나는 기지국의 커버리지에 독립적으로, 최적 이득(gain)을 갖도록 조절 될 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 두 개 또는 세 개의 셀이 중첩하는 경우를 예로 설명하였으나, 네 개 이상 [0022]
의 셀이 중첩되는 경우에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있음을 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한 중첩 셀의 수가 증가하더라도 인접하는 타 셀의 중계단말기를 고려 하여 적절한 수의 안테나를 구비하도록 중계단말기의 설계가 가능하다. 뿐만 아니라 한 개 이상의 안테나의 방 향을 조정할 수 있는 빔포밍 안테나를 사용하여 다수의 인접 셀로 전송하는데 적용이 가능하다.
중계단말기는 지리적 환경 및 셀 설계에 따라 모든 셀에 대해 효과적으로 통신이 가능한 영역, 즉 셀 중첩 [0023]
영역, 셀 경계 등 통신 성능이 최적인 영역에 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 중첩 영역 밖에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 정보를 교환 [0024]
하는 예이다.
중계단말기는 인접 기지국 또는 인접 중계단말기가 존재하는지를 판단한다. 중계단말기는 인접 기지국 신호를 [0025]
발견하면 인접 기지국과 직접 통신할 수 있다. 중계단말기는 인접 중계단말기 신호를 발견하면 안테나 방향을 인접 중계단말기를 향하여 조정하고, 인접 중계단말기 신호를 수신하여 저장한다. 수신한 신호가 홈 기지국에 필요한 정보를 포함하는 경우, 중계단말기는 홈 기지국으로 정보를 전송한다. 홈 기지국은 중계단말기로부터 수 신한 정보를 기초로 인접 기지국과 동기화된다. 이로써 셀이 중첩하지 않는 두 기지국 간의 정보는 두 중계단말 기를 통해 교환될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1기지국(301)과 제1중계단말기(302)가 동일 셀에 위치하고, 제2기지국(304)과 제2중계단말 [0026]
기(303)가 동일 셀에 위치한다. 제2기지국(304)의 셀과 제1기지국(301)의 셀은 중첩하지 않는다. 제1중계단말기 (302)와 제2중계단말기(303)는 각각 두 개의 지향성 안테나를 구비하고, 두 개의 지향성 안테나 중 하나는 해당 기지국과 통신을 위해 사용되고 다른 하나는 중계단말기 간에 통신을 위해 사용된다. 따라서 제1중계단말기 (302)와 제2중계단말기(303) 간의 상호작용으로 인해 중첩영역 밖에서도 동작/공존 정보를 전송하는 것이 가능 하다. 예를 들어, 제2중계단말기(303)는 제1안테나를 사용하여 생성된 링크(305)를 통해 제2기지국(304)과 정보 를 송수신하고, 제2안테나를 사용하여 생성된 링크(306)를 통해 제1중계단말기(302)와 정보를 송수신할 수 있다. 제1중계단말기(302)는 제1안테나를 사용하여 생성된 링크(306)를 통해 제2중계단말기(303)와 정보를 송수 신하고 제2안테나를 사용하여 생성된 링크(307)를 통해 제1기지국(301)과 정보를 송수신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀의 기지국이 다른 사업자의 기지국인 경우 중계단말기를 사용하여 [0027]
인접 셀의 정보를 습득하는 예이다.
도 4를 참조하면, 기지국(401)과 중계단말기(402)는 같은 제1사업자에 속하며, 기지국(403)은 다른 제2사업자의 [0028]
기지국이다. 중계단말기(402)는 두 개의 지향성 안테나(406, 404)를 구비하여 제1사업자 기지국(401) 및 제2사 업자 기지국(403)과 링크를 형성할 수 있다. 중계단말기(402)는 제2사업자 기지국(403)에 접속이 허가되지 않을 수 있기 때문에 제2사업자 기지국(403)의 정보를 안테나(404)를 사용하여 수신만 한다. 중계단말기(402)는 수신 된 정보를 제1사업자 기지국(401)에 전송하여 제1사업자 기지국(401)이 제2사업자 기지국(403)의 동작/공존 정 보를 파악할 수 있도록 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인접 셀의 기지국이 다른 사업자의 기지국인 경우 중계단말 [0029]
기를 사용하여 인접 셀로 정보를 전송하는 예이다. 중계단말기는 다른 사업자의 기지국과 접속되지 않고 다른 사업자와 약속된 특정 시간에 동작/공존 정보를 전송할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 중계단말기(502)는 제1안테나를 사용하여 홈 기지국(501)으로부터 동작/공존 정 [0030]
보를 수신(a)하거나, 동일 셀 내의 타 단말기(HCPE)(503)로부터 동작/공존 정보를 수신(b)한다(①). HCPE(503) 는 홈 기지국(501)으로부터 정보를 수신하여 저장한 후 중계단말기(502)로 전송할 수 있다. 슈퍼프레임은 n개의 프레임을 포함하고, 각 프레임은 FCH(Frame Control Header), DS(DownStream), US(UpStream), SCW(Self Coexistence Window)를 포함하고, 최초 프레임의 앞에는 SCH(Superframe Control Header)가 추가된다. 홈 기지 국(501)은 슈퍼 프레임이 시작되는 SCH 구간에서 정보를 중계단말기(502)로 전송하고, HCPE(503)는 최초 프레임 의 SCW 구간에서 정보를 중계단말기(502)로 전송한다. 중계단말기(502)는 제2안테나를 사용하여 다음 프레임의 SCW 구간에서 다른 사업자의 셀 내 경쟁 기지국(504)으로 정보를 전송한다. 경쟁 기지국(504)은 중계단말기 (502)로부터 정보를 수신하고, 수신한 정보를 기초로 인접 기지국의 상황을 참조할 수 있다.
본 발명에서는 도 5b 및 도 5c를 도 5a에 적용하는 것이 예시되었으나, 도 1 내지 도 4의 예에도 적용될 수 있 [0031]
음이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계단말기의 내부 구성의 서로 다른 예를 개략적으로 나타낸 도 [0032]
면이다.
도 6을 참조하면, 중계단말기의 내부 프로토콜 스택 구조는 하나의 MAC(Medium Access Control layer)과 [0033]
MLME(MAC layer management entity), 두 개의 PHY(Physical layer)와 PLME(PHY layer management entity), 하 나의 SME(Station Management entity)를 포함한다. 두 개의 PHY 계층은 하나의 MAC 어드레스를 공유한다. 상기 프로토콜 스택 구조는 다수의 새로운 MAC 기능과 SME 기능이 필요하고, MAC 계층과 PHY 계층 간에 다수의 새로 운 인터페이스가 요청된다.
도 7을 참조하면, 중계단말기의 내부 프로토콜 스택 구조는 두 개의 MAC과 MLME, 두 개의 PHY와 PLME, 하나의 [0034]
SME를 포함한다. SME는 두 개의 MAC과 두 개의 PHY를 관리하고, 두 개의 PHY가 상이한 주파수로 동작하면 두 개 의 채널 각각에 대한 센싱, QP(Quiet Period), 채널 설정을 관리한다.
도 8을 참조하면, 중계단말기의 내부 프로토콜 스택 구조는 두 개의 MAC(806, 812)과 MLME(804, 810), 두 개의 [0035]
PHY(805, 811)와 PLME(803, 809), 두 개의 SME(801, 807)를 포함한다. 하나의 MAC과 MLME, 하나의 PHY와 PLME, 하나의 SME가 단일 송수신장치를 구성하고, 중계단말기는 두 개 또는 두 개 이상의 송수신장치를 구비할 수 있 다. 각 송수신장치의 SME(801, 807)는 PHY와 MAC을 포함하는 송수신부를 제어하고, 내부에 중계단말기 상호작 업함수(IWF: Inter working function)(802, 808)가 설치되어 송수신장치 상호 간에 유기적으로 동작하는 것을 가능하게 한다. IWF는 소프트웨어로서 추가 및 제거가 용이하다. 각 송수신장치는 둘 이상의 기지국들 중 적어 도 하나의 기지국으로부터 셀 정보를 수신하고, 셀 정보의 송신 주소에 해당하는 기지국으로 셀 정보를 전송한 다. 각 송수신장치는 기지국별 개별 안테나 또는 전송 방향이 조정 가능한 안테나를 이용하여 기지국과 셀 정 보를 송수신한다. 각 송수신장치는 유선 인터페이스에 의해 연결되며, 유선 인터페이스는 연결된 각 송수신장 치의 SME 간에 셀 정보를 전달한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 단일 송수신장치의 SME 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
[0036]
도 9의 단일 송수신장치는 중계단말기 내부의 다른 송수신장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, SME(901)는 스펙트럼 관리기(Spectrum Manager)(902)를 포함하고, 스펙트럼 관리기(902)는 [0037]
공존 관리기(Coexistence Manager)(903), 공존정보 제어기(Coexistence information controller)(904), 주소 필터(Address Filter)(905), IWF 실행부(906)를 포함한다.
주소필터(905)는 MLME(MAC layer management entity)로부터 수신되는 동작/공존정보의 송신 주소를 체크한다.
[0038]
주소필터(905)는 동작/공존정보의 송신 주소가 자신의 기지국, 즉 홈 기지국인지, 연결된 타 송수신장치의 안테 나가 향하고 있는 인접 기지국인지를 판단한다. 주소필터(905)는 동작/공존정보의 송신 주소가 홈 기지국인 경 우 공존정보 제어기(904)를 통해 공존 관리기(903)로 전송하고, 송신 주소가 인접 기지국인 경우 IWF 실행부 (906)로 전송한다.
공존정보 제어기(904)는 주소필터(905)로부터의 동작/공존정보를 공존 관리기(903)로 전달한다. 공존정보 제어 [0039]
기(904)는 수신된 동작/공존정보를 공존 관리기(903)가 해독하기 용이하도록 변수를 변환시킨다. 예를 들면 MLME에서 올라온 프리미티브 포맷을 공존 관리기(903)의 입력값으로 변환한다. 공존정보 제어기(904)는 타 송수 신장치로부터의 동작/공존정보를 IWF 실행부(906)를 통해 수신하고, 이를 공존 관리기(903)로 전송한다.
공존 관리기(903)는 동작/공존정보를 관리한다. 공존 관리기(903)는 수신된 동작/공존정보를 기존에 보유하고 [0040]
있는 정보와 대조하여 정보를 재가공 및 갱신한다. 또한 공존 관리기(903)는 갱신된 정보가 타 기지국과 공유할 필요가 있다고 판단되면 해당 정보가 담긴 패킷(예를 들어, CBP 패킷)을 생성하여 전송할 수 있다.
IWF 실행부(906)는 주소필터(905)로부터 동작/공존정보를 수신하여, 동작/공존정보의 송신 주소에 대응하는 기 [0041]
지국과 통신하는 타 송수신장치의 IWF 실행부로 전송하고, 타 송수신장치로부터 홈 기지국을 송신 주소로 하는 셀 정보를 수신한다. 두 개의 송수신 장치의 IWF 실행부 간의 정보 전달은 물리적 인터페이스를 통해 이루어진 다. IWF 실행부(906)는 동작/공존정보 관련 프리미티브를 주기적으로 또는 필요한 때에 생성한다. IWF 실행부 (906)는 주소필터(905)로부터 동작/공존정보의 도착을 알리는 인터럽션이 있으면 즉시 해당 인터럽션을 처리하 거나 큐(Queue)에 저장 후 추후 처리할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계단말기 내부에서의 정보 송수신 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
[0042]
도 10을 참조하면, 중계단말기 내부의 두 개의 송수신장치의 일부가 도시되며, 각 송수신장치의 내부 구성은 동 [0043]
일하다. 이하에서는 제1송수신장치(10)를 중심으로 동작을 설명하겠으며, 이는 제2송수신장치(20)에도 동일하게 적용된다. 각 송수신장치는 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있으며, 안테나는 지향성 안테나 또는 빔포밍 안테 나일 수 있다. 이하에서는 제1송수신장치(10)는 제1기지국을 향하는 안테나를 구비하고, 제2송수신장치(20)는 제2기지국을 향하는 안테나를 구비하고 있다고 가정한다.
먼저 제1송수신장치(10)가 MAC을 통해 동작/공존정보를 수신하는 경우 SME(11)의 스펙트럼 관리기(12)에서 동작 [0044]
/공존정보가 처리되는 과정을 살펴보겠다.
주소필터(11)는 MLME(17)로부터 동작/공존정보를 수신하고, 동작/공존정보의 송신 주소를 확인한다. 주소필터 [0045]
(15)는 송신 주소가 제2기지국인 경우 IWF 실행부(16)로 동작/공존정보를 전송하고, 송신 주소가 제1기지국인 경우 공존정보 제어기(14)로 전송한다. 공존정보 제어기(14)는 동작/공존정보를 공존 관리기(13)로 전송한다.
IWF 실행부(16)는 인터페이스를 통해 제2송수신장치(20)의 IWF 실행부(26)로 동작/공존정보를 전송한다. 한편 제2송수신장치(20)의 IWF 실행부(26)로부터 동작/공존정보를 수신한 경우, IWF 실행부(16)는 공존정보 제어기 (14)를 통해 수신한 동작/공존정보를 공존 관리기(13)로 전송한다. 공존 관리기(13)는 소정의 재가공 방식에 따 라 동작/공존정보를 재가공하고, 재가공된 동작/공존정보를 공존정보 제어기(14)를 통해 주소필터(15)로 전송한
다. 주소필터(15)는 수신된 동작/공존정보의 송신 주소가 제1기지국임을 확인한 후 MLME(17)로 전송한다. 동작/
공존정보는 MAC-PHY를 통하여 제1기지국으로 전송된다. 또한 주소필터(15)는 공존 관리기(13)에 의해 재가공된 정보가 제2기지국을 송신 주소로 하는 경우 IWF 실행부(16)로 전송한다.
다음 제1송수신장치(10)가 동작/공존정보를 송신하는 경우 SME(11)의 스펙트럼 관리기(12)에서 동작/공존정보가 [0046]
처리되는 과정을 살펴보겠다.
공존 관리기(13)는 동작/공존정보의 송신이 필요하다고 결정한 경우, 동작/공존정보를 공존정보 제어기(14)로 [0047]
전송한다. 공존정보 제어기(14)는 수신한 동작/공존정보를 주소필터(15)로 전송한다. 주소필터(15)는 송신 주소 가 제2기지국인 경우 IWF 실행부(16)로 동작/공존정보를 전송하고, 송신 주소가 다른 단말기 또는 다른 기지국 인 경우 MLME, MAC, PHY를 통하여 다른 단말기 또는 다른 기지국으로 전송한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.
[0048]
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기 록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으 로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, [0049]
이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗 [0050]
어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정 적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위 에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 중첩 영역에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 정보를 교환하 [0051]
는 예이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세 개의 셀이 중첩하는 영역에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 [0052]
정보를 교환하는 예이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 중첩 영역 밖에서 중계단말기를 사용하여 인접 셀 간에 셀 정보를 교환 [0053]
하는 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인접 셀의 기지국이 다른 사업자의 기지국인 경우 중계단말기를 사용하여 [0054]
인접 셀의 정보를 습득하는 예이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인접 셀의 기지국이 다른 사업자의 기지국인 경우 중계단말 [0055]
기를 사용하여 인접 셀로 정보를 전송하는 예이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계단말기의 내부 구성의 다른 예들을 개략적으로 나타낸 도면 [0056]
이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 송수신장치의 SME 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
[0057]
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계단말기 내부에서의 정보 송수신 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
[0058]
도면 도면1
도면2
도면3
도면4
도면5a
도면5b
도면5c
도면6
도면7
도면8
도면9
도면10
