KR102778315B1 - 셀 및 클러스터의 고유한 식별정보를 이용한 망 제어기의 동작 방법 및 이를 수행하는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

위성의 이동에 관계없이 고유의 셀 번호 및 클러스터 번호를 이용하여 통신을 지원하는 망 제어기의 동작 방법에 관한 것이다. 망 제어기의 동작 방법은, 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 및 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

셀 및 클러스터의 고유한 식별정보를 이용한 망 제어기의 동작 방법 및 이를 수행하는 전자 장치{OPERATION METHOD OF NETWORK CONTROLLER USING UNIQUE IDENTIFICATION INFORMATION OF CELLS AND CLUSTERS AND ELECTRONIC DEVICE FOR PERFORMING THE SAME}

본 명세서의 실시 예는 위성이 이동하더라도 빔 조향 기능과 함께 지상의 특정 위치에 고정된 고유의 셀 및 클러스터의 식별정보를 이용하여 망 제어를 보다 효율적으로 처리하는 기술에 관한 것이다.

기존에는 위성에서 빔 호핑 TDMA 통신을 수행할 때, 위성을 중심으로 셀과 클러스터 번호를 부여하여 관리하였고, 이로 인하여 저궤도 위성이 궤도면을 따라 이동할 경우 위성이 담당하는 클러스터와 셀들이 함께 이동하므로 지상 단말은 위성의 이동에 따라 셀 간 핸드 오버, 클러스터 간 핸드 오버 및 위성 간 핸드 오버를 수행할 필요가 있었다. 이는 고속으로 이동하는 저궤도 위성 환경을 고려할 때 매우 빈번한 핸드 오버를 필요로 하여 망 제어기가 망을 관리하는 과정에서 많은 부담이 될 수 있었다. 특히, 빔 호핑 시스템의 경우 지상 단말이 위성으로부터 신호를 연속적으로 받지 못하고 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식으로 자신의 time-slot에 해당하는 짧은 시간에만 신호를 받을 수 있었으므로 더욱 큰 부담이 될 수 있었다. 따라서, 위성이 고속으로 이동하더라도 핸드 오버를 단순하게 하고 망 제어 및 자원 할당을 보다 용이하게 할 수 있는 기술이 필요하다.

본 명세서의 실시 예는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 위성이 이동하더라도 빔 조향 기능과 함께 지상의 특정 위치에 고정된 고유의 셀 및 클러스터의 식별정보를 이용하여 망 제어를 보다 효율적으로 처리하는 기술에 관한 것이다. 본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예 들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 망 제어기의 동작 방법은, 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 및 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보는, 상기 제1 위성의 이동과 관계없이 사전에 설정된 고유한 식별정보일 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들은, 상기 제1 위성의 이동과 관계없이 상기 고유한 셀과 클러스터의 식별정보에 기반하여 통신을 수행할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계는, 상기 제1 위성과 상기 제2 위성 간 통신에 기반하여 상기 제2 영역을 커버할 예정인 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 영역과 상기 제2 위성에 대한 정보를 제어 채널을 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 위성은, 상기 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들의 통신을 지원할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제1 영역에 대응하는 셀은, 상기 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 영역에 대응하고, 상기 제1 영역에 대응하는 클러스터는, 상기 빔의 호핑에 따라 커버되는 영역에 대응할 수 있다.

실시 예에 따르면, 상기 제2 영역은, 상기 제1 위성의 이동에 따라 상기 빔의 호핑에도 불구하고 상기 빔에 의해 커버되지 않는 영역일 수 있다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 저장하도록 구성되는 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능 명령어들은 제어부에 의해 실행되는 경우 상기 제어부가: 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 및 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함하는 망 제어기의 동작 방법을 수행할 수 있다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 전자 장치는, 통신부; 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보와, 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 저장하는 메모리; 및 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 제어부(controller)를 포함할 수 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 명세서의 실시 예에 따르면 아래와 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

실시 예에 따르면, 고속으로 위성이 이동하더라도 빔 조향 기술과 함께 고유의 셀 번호 및 클러스터 번호를 이용하여 지상 단말이 위성 간 핸드 오버만 수행할 수 있으므로, 망 제어기가 망을 용이하게 관리할 수 있다. 또한, 지상 단말이 셀 간 핸드 오버 및 클러스터 간 핸드 오버를 수행하지 않으므로 망 제어기는 보다 효율적으로 망을 관리할 수 있다. 지상 단말은 자신의 위치에 대응하는 사전에 설정된 고유한 클러스터 번호와 셀 번호를 식별할 수 있어, 클러스터 번호 및 셀 번호 식별을 위해 별도의 제어 메시지 교환이 필요하지 않을 수 있다.

실시 예의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시 예에 따른 셀과 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 위성에서 송출되는 7개의 빔으로 커버하는 7개의 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 위성의 이동에 따른 클러스터와 셀의 이동을 고려하여 기존의 지상 단말이 통신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 일 실시 예에 따른 위성의 이동과 관계 없이 고유한 식별정보가 할당된 셀과 클러스터를 이용하여 지상 단말이 통신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 망 제어기의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 망 제어기의 블록도이다.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “~부”, “~모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 기재된 “a, b, 및 c 중 적어도 하나”의 표현은, ‘a 단독’, ‘b 단독’, ‘c 단독’, ‘a 및 b’, ‘a 및 c’, ‘b 및 c’, 또는 ‘a,b,c 모두’를 포괄할 수 있다.

이하에서 언급되는 "단말"은 네트워크를 통해 학습 장치나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말은 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, IMT(International Mobile Telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access), W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등의 통신 기반 단말, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 셀과 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면 위성(100)은 서로 다른 전송 채널을 이용하여 빔(110)을 송출할 수 있다. 예를 들면, 위성(100)은 전송 채널 1을 이용하여 빔을 송출할 수 있고, 전송 채널 2를 이용하여 빔을 송출할 수 있으며, 전송 채널 3을 이용하여 빔을 송출할 수 있으며, 전송 채널 4를 이용하여 빔을 송출할 수 있다.

이때, 전송 채널을 이용하여 송출되는 빔(110)이 커버하는 영역은 셀(120)에 대응할 수 있다. 예를 들면, 전송 채널 1을 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 대응하는 제1 셀을 커버하거나, 전송 채널 2를 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 대응하는 제2 셀을 커버하거나, 전송 채널 3을 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 대응하는 제3 셀을 커버하거나, 전송 채널 4를 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 대응하는 제4 셀을 커버할 수 있다.

여기서, 위성(100)에 장착된 전자 빔 조향기(Electronically Steerable Antenna, ESA)가 빔의 조향 지점을 시간에 따라 변경하는 빔 호핑 기술을 적용할 경우, 전송 채널 1을 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 복수의 셀을 포함하는 클러스터를 커버할 수 있다. 예를 들면, 전송 채널 1을 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 빔 호핑 기술에 따라 복수의 셀을 포함하는 제1 클러스터를 커버할 수 있고, 전송 채널 2를 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 빔 호핑 기술에 따라 복수의 셀을 포함하는 제2 클러스터를 커버할 수 있고, 전송 채널 3을 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 빔 호핑 기술에 따라 복수의 셀을 포함하는 제3 클러스터를 커버할 수 있고, 전송 채널 4를 이용하여 송출되는 한 개의 빔이 빔 호핑 기술에 따라 복수의 셀을 포함하는 제4 클러스터를 커버할 수 있다. 따라서, 빔 호핑 기술을 적용할 경우, 위성은 적은 개수의 빔으로 넓은 영역을 커버하여 각 영역에서의 통신을 지원할 수 있다.

도 2는 일 실시 예에 따른 위성에서 송출되는 7개의 빔으로 커버하는 7개의 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 위성은 각각의 전송 채널을 통해 7개의 빔을 송출할 수 있으며, 빔 호핑 기술을 적용하여 7개의 클러스터에 대응하는 넓은 영역에서의 통신을 지원할 수 있다. 셀은 예컨대, 한 변의 길이가 50km 육각형으로 구성될 수 있으며 이외에도 다양한 크기와 형상으로 설정될 수 있다.

이때, 각 클러스터는 37개의 셀을 포함하는 영역에 대응할 수 있다. 예를 들면, 클러스터 1(210)은 송출되는 빔 1에 대응하는 셀 1-1, 셀 1-2 내지 셀 1-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 2(220)은 송출되는 빔 2에 대응하는 셀 2-1, 셀 2-2 내지 셀 2-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 3(230)은 송출되는 빔 3에 대응하는 셀 3-1, 셀 3-2 내지 셀 3-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 4(240)은 송출되는 빔 4에 대응하는 셀 4-1, 셀 4-2 내지 셀 4-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 5(250)은 송출되는 빔 5에 대응하는 셀 5-1, 셀 5-2 내지 셀 5-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 6(260)은 송출되는 빔 6에 대응하는 셀 6-1, 셀 6-2 내지 셀 6-37을 포함하는 영역에 대응하며, 클러스터 7(270)은 송출되는 빔 7에 대응하는 셀 7-1, 셀 7-2 내지 셀 7-37을 포함하는 영역에 대응할 수 있다.

도 3은 위성의 이동에 따른 클러스터와 셀의 이동을 고려하여 기존의 지상 단말이 통신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 기존에는 위성 1과 위성 2가 궤도면을 따라 이동함에 따라 위성 1과 위성 2가 담당하는 셀과 클러스터 또한 도 3과 같이 이동할 수 있다. 이는, 위성을 기준으로 셀과 클러스터 번호가 부여됨에 따라, 위성의 이동에 대응하여 클러스터와 셀 또한 도 3과 같이 이동할 수 있다.

이에 각 영역에 포함된 지상 단말들은 위치에 따라 셀간 핸드 오버, 클러스터 간 핸드 오버 및 위성 간 핸드 오버를 수행해야 할 수 있다. 예를 들면, 기존에는 위성 1과 위성 2가 이동할 경우, 영역(310)에 대응하는 셀(예컨대, 도 3에서 4개의 셀)에 포함된 지상 단말들은 클러스터의 이동에 따라 위성 1에서 위성 2로 위성 간 핸드 오버를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 영역(310)에 대응하는 셀에 포함된 지상 단말들은 클러스터의 이동에 따라 위성 1의 클러스터 3에서 위성 2의 클러스터 2로 핸드 오버 되어 통신을 수행할 수 있다. 또는, 기존에는 위성 1이 이동할 경우, 영역(320)에 대응하는 셀(예컨대, 도 3에서 3개의 셀)에 포함된 지상 단말들은 클러스터의 이동에 따라 클러스터 4에서 클러스터 3으로 클러스터 간 핸드 오버를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 영역(320)에 대응하는 셀에 포함된 지상 단말들은 클러스터의 이동에 따라 위성 1의 클러스터 4에서 위성 1의 클러스터 3로 핸드 오버 되어 통신을 수행할 수 있다. 또는, 기존에는 위성 1이 이동할 경우, 영역(330)에 대응하는 셀에 포함된 지상 단말들은 셀 4-12에서 셀 4-18로 셀 간 핸드 오버를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 영역(330)에 대응하는 셀에 포함된 지상 단말들은 셀의 이동에 따라 위성 1의 클러스터 4에 포함된 셀 4-12에서 셀 4-18로 핸드 오버 되어 통신을 수행할 수 있다.

이때, 지상 단말들은 대응하는 영역의 셀 번호 및 클러스터 번호를 확인하기 위한 제어 메시지를 빈번하게 교환할 필요가 있다. 예를 들면, 영역(320)에 포함된 지상 단말들은 대응하는 클러스터 번호가 클러스터 4에서 클러스터 3으로 변경되었음을 확인하기 위하여 제어 메시지를 빈번하게 교환할 필요가 있다. 다른 예를 들면, 영역(330)에 포함된 지상 단말들은 대응하는 셀 번호가 셀 4-12에서 셀 4-18로 변경되었음을 확인하기 위하여 제어 메시지를 빈번하게 교환할 필요가 있다. 기존과 같이 위성의 이동에 따른 변경된 셀 번호 및 클러스터 번호를 확인하기 위해 제어 메시지를 빈번하게 교환하는 과정이 지상 단말 및 망을 관리하는 망 제어기에게 과도한 부담일 수 있다. 또한, 약 7.558km/s의 고속으로 이동하는 위성 환경을 고려할 때 기존에는 지상 단말이 매우 빈번하게 핸드 오버를 수행해야하므로, 기존에는 지상 단말 및 망을 관리하는 망 제어기가 빈번한 핸드 오버를 처리하는 것이 부담이 될 수 있다. 특히, 빔 호핑 시스템의 경우 지상 단말이 위성으로부터 신호를 연속적으로 받지 못하고 TDMA(Tima Division Multiple Access) 방식으로 자신의 time-slot에 해당하는 짧은 시간에만 신호를 받을 수 있으므로 기존과 같이 빈번한 핸드 오버를 처리하는 것이 더욱 큰 부담이 될 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는 일 실시 예에 따른 위성의 이동과 관계 없이 고유한 식별정보가 할당된 셀과 클러스터를 이용하여 지상 단말이 통신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4a를 참조하면, t=0인 순간 위성 1은 빔을 송출하여 클러스터 1 내지 클러스터 7에 대응하는 영역에 포함된 지상 단말의 통신을 지원할 수 있다. 도 4b를 참조하면, t=0.5인 순간 위성 1은 위성 1-1로 이동하였음에도 불구하고 빔 조향기(Electronically Steerable Antenna, ESA)의 조향 기능에 따른 빔 호핑 기술을 적용할 수 있고, 이때 지상의 셀과 클러스터에 대응하는 영역은 변경되지 않을 수 있다. 즉, 도 3의 경우 위성의 이동에 따라 셀과 클러스터 또한 이동되었으나, 이와 달리 도 4b의 경우 위성의 이동과 관계 없이 셀과 클러스터에 대응하는 영역은 변경되지 않을 수 있다. 이때, 셀과 클러스터는 고유한 식별정보가 할당되어 있으며, 위성 1에서 위성 1-1로 이동하더라도 위성이 커버하는 셀과 클러스터의 고유한 식별정보는 동일할 수 있다.

도 4c를 참조하면, t=1.0인 순간 위성 1-1에서 위성 1-2로 이동함에 따라 빔 조향기의 조향 기능에도 불구하고 제2 영역(410)에 대응하는 적어도 하나의 셀들은 위성 1-2에서 송출하는 빔에 의해 커버되지 않을 수 있다. 이 경우, 제2 영역(410)에 대응하는 적어도 하나의 셀들은 위성 2에서 송출하는 빔에 의해 커버될 수 있다. 즉, 위성 2에서 송출하는 빔에 의해 제2 영역(410)에 대응하는 셀들에 포함된 지상 단말들의 통신이 지원될 수 있다. 이때, 제2 영역(410)에 포함된 지상 단말들은 셀과 클러스터 번호의 변경 없이 위성 1에서 위성 2로 위성 간 핸드 오버만 수행하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(410)에 대응하는 클러스터 3의 셀 3-16, 셀 3-23, 셀 3-29, 셀 3-34 내지 셀 3-37과 클러스터 6의 셀 6-16, 셀 6-23, 셀 6-29, 셀 6-34 내지 셀 6-37에 포함된 지상 단말들은 셀과 클러스터 번호의 변경 없이 동일한 셀과 클러스터 번호를 이용하여 위성 1에서 위성 2로 위성 간 핸드 오버만 수행하여 통신을 수행할 수 있다.

이때, 각각의 위성들은 GPS 등에 기반하여 자신의 위치를 확인할 수 있으므로, 위성 1-1은 위성 1-2로 이동함에 따라 제2 영역(410)에 대응하는 셀들에 포함된 지상 단말들에 대한 통신이 지원되지 않음을 예상할 수 있다. 위성들은 인접한 위성과 통신을 수행하므로, 위성 1-1은 제2 영역(410)에 대응하는 셀들을 커버할 예정인 위성 2에 대한 정보도 확인할 수 있다. 따라서, 위성 1-1은 제어 채널을 통해 지상국과 통신할 때 제2 영역(410)에 대응하는 셀들에 대한 정보와, 이를 커버할 예정인 위성 2에 대한 정보도 함께 지상국으로 전송할 수 있다. 따라서, 제2 영역(410)에 대응하는 셀들에 포함된 지상 단말들은 기존과 달리 고유의 셀 번호 및 클러스터 번호를 이용하여 위성 간 핸드 오버만 수행할 수 있다.

도 4d를 참조하면, t=1.5인 순간 위성 2-1로 이동하더라도 빔 조향기의 조향 기능을 통해 위성이 커버하는 셀과 클러스터는 t=1.0인 순간과 동일할 수 있다. 마찬가지로 t=1.5인 순간 위성 1-2로 이동하더라도 빔 조향기의 조향 기능을 통해 위성이 커버하는 셀과 클러스터는 t=1.0인 순간과 동일할 수 있다.

도 4e를 참조하면, t=2.0인 순간 위성 1-2는 위성 1-3으로 이동함에 따라 빔 조향기의 조향 기능에도 불구하고 제2 영역(410)뿐만 아니라 제2 영역(420)에 대응하는 적어도 하나의 셀들은 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되지 않을 수 있다. 즉, 위성 1-2에서 위성 1-3으로 이동에 따라 위성 1-3이 커버하지 못하는 제2 영역(420)이 추가로 생성될 수 있고, 제2 영역(420)에 포함된 지상 단말들은 위성 2-2에 의해 통신이 지원될 수 있다. 즉, 제2 영역(410)뿐만 아니라 제2 영역(420)에 대응하는 적어도 하나의 셀들은 위성 2-2에서 송출하는 빔에 의해 커버될 수 있다. 이 경우에도, 제2 영역(420)에 대응하는 셀들에 포함된 지상 단말들은 기존과 달리 고유의 셀 번호 및 클러스터 번호를 이용하여 위성 간 핸드 오버만 수행할 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(420)에 대응하는 클러스터 3의 셀 3-10, 셀 3-17, 셀 3-24, 셀 3-30 내지 셀 3-33과 클러스터 6의 셀 6-10, 셀 6-17, 셀 6-24, 셀 6-30 내지 셀 6-33에 포함된 지상 단말들은 셀과 클러스터 번호 변경 없이 위성 1에서 위성 2로 위성 간 핸드 오버만 수행하여 통신을 수행할 수 있다.

즉, 클러스터 번호와 셀 번호는 위성의 이동과 관계없는 지상의 특정 위치에 고정된 고유의 값이다. 위성들은 위치 이동에 따라 조향하는 클러스터 번호와 셀 번호를 변경할 수 있고, 지상 단말들은 위성이 이동하더라도 셀 간 핸드오버 및 클러스터 간 핸드 오버를 할 필요 없이 위성 간 핸드 오버만 수행할 수 있다. 따라서, 망 제어기는 망 관리 및 자원 할당에 있어 보다 용이하게 처리할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 망 제어기의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 단계 S510에서 망 제어기는 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다. 지상의 특정 위치에 고정된 셀의 식별 정보는 위성의 이동과 관계 없이 사전에 설정된 고유의 번호에 대응할 수 있다. 즉, 위성이 이동하더라도 위성이 커버하는 셀 번호는 변경되지 않는 고유의 식별정보일 수 있다.

단계 S520에서 망 제어기는 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다. 위성에서 송출하는 한 개의 빔이 커버하는 영역이 셀일 경우, 조향 지점을 시간에 따라 변경하는 빔 호핑 기술을 적용하여 커버하는 복수의 셀들은 클러스터에 포함될 수 있다. 예를 들면, 클러스터 1은 셀 1-1 내지 셀 1-37에 대응하는 영역을 포함할 수 있다. 이때, 셀과 마찬가지로, 지상의 특정 위치에 고정된 클러스터는 위성의 이동과 관계 없이 식별정보로서 고유의 번호에 대응할 수 있다. 즉, 위성이 이동하더라도 위성이 커버하는 클러스터 번호는 변경되지 않는 고유의 식별정보일 수 있다.

단계 S530에서 망 제어기는 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다. 즉, 망 제어기는 제1 위성이 지상 단말의 통신을 지원할 수 있는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다.

단계 S540에서 망 제어기는 제1 위성의 이동에 따른 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다.

제1 위성이 이동할 경우, 빔 조향 기능에 따른 빔 호핑에도 불구하고 제1 위성에서 커버할 수 없는 제2 영역이 생성될 수 있고, 망 제어기는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인할 수 있다. 예를 들면, 망 제어기는 제1 위성의 이동에 따라 제1 위성이 커버할 수 없는 클러스터 3의 셀 3-16, 셀 3-23, 셀 3-29, 셀 3-34 내지 셀 3-37과 클러스터 6의 셀 6-16, 셀 6-23, 셀 6-29, 셀 6-34 내지 셀 6-37에 대응하는 제2 영역에 대한 정보를 확인할 수 있다.

이때, 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들은 제1 위성이 이동하더라도 셀 번호 및 클러스터 번호의 변경 없이 제2 위성을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 즉, 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들은 제1 위성의 이동과 관계 없이 고유한 셀과 클러스터의 식별정보에 기반하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 클러스터 3의 셀 3-16에 포함된 복수의 지상 단말들은 제1 위성이 이동하더라도 제2 위성을 통해 동일한 셀 번호 및 동일한 클러스터 번호를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 다른 예를 들면, 클러스터 6의 셀 6-34에 포함된 복수의 지상 단말들은 제1 위성이 이동하더라도 제2 위성을 통해 동일한 셀 번호 및 동일한 클러스터 번호를 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

단계 S550에서 망 제어기는 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인할 수 있다. 제1 위성은 GPS에 기반하여 제2 영역에 대응하는 통신을 지원하지 못함을 예상할 수 있다. 예를 들면, 제1 위성은 이동에 따라 클러스터 3의 셀 3-16에 대응하는 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들의 통신을 지원하지 못함을 예상할 수 있다.

이때, 제1 위성과 제2 위성은 상호 간 통신을 수행할 수 있고, 이로 인하여 제1 위성은 제2 영역을 커버할 예정인 제2 위성에 대한 정보를 확인할 수 있다. 망 제어기는 제2 영역과 제2 위성에 대한 정보를 제어 채널을 통해 지상국으로 전송할 수 있다. 이때, 망 제어기는 위성에 탑재될 수 있다. 이외에도 망 제어기는 지상국에 탑재될 수 있거나, 이외 통신 지원에 필요한 위치에 탑재될 수 있다.

제2 위성은 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들의 통신을 지원할 수 있다. 예를 들면, 제2 영역에 포함된 클러스터 3의 셀 3-16에 포함된 복수의 지상 단말들의 통신은 제1 위성이 아닌 제2 위성에 의해 지원될 수 있다.

따라서, 위성의 이동과 관계없는 지상의 특정 위치에 고정된 고유한 셀 번호 및 클러스터 번호를 이용하여, 지상 단말들은 위성이 이동하더라도 셀 간 핸드오버 및 클러스터 간 핸드 오버를 할 필요 없이 위성 간 핸드 오버만 수행할 수 있다. 이에, 망 제어기는 망 관리 및 자원 할당에 있어 보다 용이하게 처리할 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 망 제어기의 블록도이다. 도 6은 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 도 6에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있다. 전술한 기재와 중복되는 내용이 생략될 수 있다.

도 6의 전자 장치(600)는 망 제어기에 포함되는 기기로서, 위성에 탑재될 수 있다. 도 6을 참조하면, 전자 장치(600)는 통신부(610), 메모리(620), 제어부(630) 및 버스(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리(620) 및 제어부(630)는 버스(bus)(미도시)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 메모리(620) 및 제어부(630) 각각은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있으며, 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

실시 예에서, 전자 장치(600)는 다양한 데이터를 저장하는 메모리(620)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(620)에는 적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보와, 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보가 저장될 수 있다. 또는, 메모리(620)에는 전자 장치(600)의 동작을 위한 적어도 하나의 명령어(instruction)가 저장될 수 있다. 이러한 경우 메모리(620) 및 제어부(630)는 이러한 명령어를 기반으로 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(630)는 메모리(620)에 저장된 명령어가 제어부(630)에서 실행됨에 따라 앞서 언급된 동작들을 수행할 수 있다. 메모리(620)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 예를 들어, 메모리(620)는 프로세서(미도시)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(620)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory)등과 같은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 명령어가 제어부(630)에서 실행되며, 제어부(630)는 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인할 수 있다.

전술한 실시 예들에 따른 전자 장치 또는 단말은, 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-Access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.

본 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, C#, 파이썬(python), 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

전술한 실시예들은 일 예시일 뿐 후술하는 청구항들의 범위 내에서 다른 실시예들이 구현될 수 있다.

Claims (10)

1. 망 제어기에서 수행하는 동작 방법으로서,
   적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   상기 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 및
   상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계는,
   상기 제1 위성과 상기 제2 위성 간 통신에 기반하여 상기 제2 영역을 커버할 예정인 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함하는,
   동작 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보는,
   상기 제1 위성의 이동과 관계없이 사전에 설정된 고유한 식별정보인,
   동작 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들은,
   상기 제1 위성의 이동과 관계없이 상기 고유한 셀과 클러스터의 식별정보에 기반하여 통신을 수행하는,
   동작 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 영역과 상기 제2 위성에 대한 정보를 제어 채널을 통해 전송하는 단계를 더 포함하는,
   동작 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 위성은,
   상기 제2 영역에 포함된 복수의 지상 단말들의 통신을 지원하는,
   동작 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 영역에 대응하는 셀은, 상기 제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 영역에 대응하고,
   상기 제1 영역에 대응하는 클러스터는, 상기 빔의 호핑에 따라 커버되는 영역에 대응하는,
   동작 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 영역은,
   상기 제1 위성의 이동에 따라 상기 빔의 호핑에도 불구하고 상기 빔에 의해 커버되지 않는 영역인,
   동작 방법.
9. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
   컴퓨터 판독 가능 명령어들을 저장하도록 구성되는 매체를 포함하고,
   상기 컴퓨터 판독 가능 명령어들은 제어부에 의해 실행되는 경우 상기 제어부가:
   적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   상기 적어도 하나의 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계;
   상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하는 단계; 및
   상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계
   를 포함하고,
   상기 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계는,
   상기 제1 위성과 상기 제2 위성 간 통신에 기반하여 상기 제2 영역을 커버할 예정인 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함하는,
   망 제어기에서 동작 방법을 수행하도록 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
10. 통신부;
    적어도 하나의 셀 별로 대응하는 식별정보와, 적어도 하나의 클러스터 별로 대응하는 식별정보를 저장하는 메모리; 및
    제1 위성에서 송출되는 빔에 의해 커버되는 제1 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제1 위성의 이동에 따른 상기 빔에 의해 커버되지 않는 제2 영역에 대응하는 적어도 하나의 클러스터 및 적어도 하나의 셀에 대응하는 식별정보를 확인하고, 상기 제2 영역을 커버하는 제2 위성에 대한 정보를 확인하는 제어부(controller)를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위성과 상기 제2 위성 간 통신에 기반하여 상기 제2 영역을 커버할 예정인 제2 위성에 대한 정보를 확인하는,
    망 제어기.

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