KR101574491B1 - 고속 이용자들을 위한 셀 분할 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라디오 셀(C)을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치에 관한 것이고, 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업(set up)하고 동작시키도록 구성된 적어도 하나의 무선 트랜시버(wireless transceiver)(210)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 라디오 액세스 장치는 또한 특정한 모바일 디바이스의 속도를 나타내는 속도 정보에 따라 고속 범주 또는 저속 범주(HS; LS)에 속하는 것으로서 특정한 모바일 디바이스(320)를 특성화하도록 구성된 속도 결정 로직(240), 및 특정한 모바일 디바이스가 저속 또는 고속 범주에 속하는 것으로서 특성화되면 라디오 셀(B_DL1; B_UL1; B_DL2; B_UL2)의 제 1 또는 제 2 분리 라디오 리소스 파티션(partition) 내에서, 특정한 모바일 디바이스와의 통신을 위해, 특정한 라디오 통신 채널을 할당하도록 구성된 라디오 리소스 제어기(250)를 포함한다. 라디오 액세스 장치는 또한 특정한 라디오 통신 채널이 제 1 또는 제 2 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1; PTXMAX_UL1; PTXMAX_DL2; PTXMAX_UL2)보다 실질적으로 높은 제 1 및 제 2 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서 특정한 라디오 통신 채널에 걸친 통신을 위해 이용된 송신 파워를 제어하도록 구성된 송신 파워 제어기(213)를 포함하고, 이에 의해 고속 모바일 디바이스들에 대해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역(340) 및 저속 모바일 디바이스들에 대해 더 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(330)을 생성한다. 본 발명은 또한 라디오 셀을 동작시키기 위한 방법, 및 라디오 셀들의 라디오 리소스들을 구성하기 위한 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 모바일 통신들에 관한 것이고, 특히 짧은-반지름 셀들에 걸쳐 이동하는 고속 이용자들의 핸드오버(handover)에 관한 것이다.
스펙트럼의 더 높은 공간 재이용 덕택에, 짧은-반지름 셀들(또한 피코셀들로 간단히 칭해지는)은 대역폭 연장 트래픽 요구들을 만족시키고 모바일 이용자들의 경험의 질(Quality of Experience; QoE)을 개선시키기 위해 유망한 제 4 세대 해결책으로서 나타난다.
그러나, 높은 밀도의 피코셀들을 동작시키는 것은 라디오 간섭의 면에서 뿐만 아니라, 이동성 관리의 면에서 주요 문제점들을 야기한다. 이웃하는 피코셀들을 분리하는 짧은 간격을 고려할 때, 고속 이용자들은 짧은 시간 프레임에서 많은 수의 피코셀들을 가로지르도록 기대된다. 실제로, 핸드오버 레이트는 이용자 속도 및 셀간 간격의 역에 따라 증가된다.
이 문맥에서, 피코셀들을 통해 이동하는 고속 이용자들에 대해 꾸준한 QoE을 보장하는 것은 도전적인 것이 되고: 셀 재선택, 라디오 리소스 제어(RRC) 재구성, 새로운 셀로의 접속은 호 접속을 유지하고 라디오 링크 장애들(RLF)을 회피하기 위해 매우 짧은 시간에 수행되어야 한다.
이 문제점에 대한 공지된 해결책들은:
- [빠른 HO] 핸드오버 절차는 신뢰가능하지 않은 핸드오버 시도들을 방지하는 동안, 가장 적합한 타겟 셀로의 빠른 재-접속(셀 재선택, 허가들, 핸드오버 준비)을 보장하기 위해 가속된다.
- [우산 셀들(Umbrella Cells)] 고속 이용자들은 우산 매크로 셀들에 의해 핸들링(handling)된다.
- [VC] 다수의 피코셀들은 하나의 단일 집성 가상 셀(VC)로 조합된다.
빠른 HO는 명칭이 "Method for Prioritizing Handover Targets for Scanning by a Mobile Terminal in a Wireless Network"인, 유럽 특허 출원 제 EP2207382 호에서 설명된 바와 같이 스캐닝 최적화 지속기간, 또는 타임-투-트리거 이벤트들(Time-To-Trigger events)의 최적화와 같은, HO를 가속하는 임의의 메커니즘을 포함한다.
그러나, 그것은 고속에서 비효율적인 것으로 입증되었다. 실제로, HO 지속기간은 최대 1초까지 될 수 있다. 90km/h로, 이용자는 약 25미터를 이동할 것이고, 이는 피코 셀들의 전형적인 셀 반지름(약 100미터)과 비교할 때, 매우 긴 간격이다.
이에 더하여, 물리적인 계층 측정들은 간격 종속 페이딩(dependent fading), 쉐도우잉(shadowing), 등에 의해 매우 영향을 받을 수 있다. 따라서, 핸드오버 측정들 및 타임-투-트리거(TTT) 핸드오버는 상기 라디오 변동들을 설명해야 하고 임의적으로 감소될 수 없다.
핸드오버 결정 처리는 또한 이용자 속도 정보를 설명할 수 있다. 아이디어는 빠르게-이동하는 이용자들을 우산 셀들로서 언급된, 중첩 매크로 셀들을 향해 재-지향시키는 것인 반면에, 느리게-이동하는 이용자들은 계속해서 이롭게 피코셀들에 의해 핸들링된다. 우산 셀은 별개의 매크로 기지국에 의해 동작되고, 많은 피코셀들을 포함하는 라디오 커버리지 영역을 갖는다.
가상 셀들(VC)의 개념은 2006년에 위콤에 의해 공개된, Y. Mo, J. Xie 및 B. Huang으로부터의 명칭이 "Handoff in Virtual Cells System based on Distributed antenna"인 논문에서 먼저 설명되었다. VC은 단일 분배된 기지국으로서 모바일에 의해 보여지는 한 세트의 협력 라디오 셀들 및 라디오 기지국들이다. VC의 안에서, 모바일은 핸드오버들을 실행하지 않고 셀들에 걸쳐 이동할 수 있다. 핸드오버는 VC 경계들에서 단지 수행된다. 이 방식으로, 핸드오버 레이트는 상당히 감소된다.
VC 기반 핸드오버 해결책은 분배된 안테나 구조를 갖는 분배된 아키텍처들에 의존한다. 이것에 더하여, 구현 복잡성은 VC의 구성 및 선택으로부터 야기된다.
본 발명의 목적은 이용자 속도가 어떻든지 효율적이고, 최소 구현 복잡성을 요구하고, 특정한 무선 네트워크 아키텍처들에 제한되지 않는 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치는 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업(set up)하고 동작시키도록 구성된 적어도 하나의 무선 트랜시버(wireless transceiver)를 포함한다. 라디오 액세스 장치는 또한 특정한 모바일 디바이스의 속도를 나타내는 속도 정보에 따라 고속 범주 또는 저속 범주에 속하는 것으로서 특정한 모바일 디바이스를 특성화하도록 구성된 속도 결정 로직, 및 특정한 모바일 디바이스가 저속 범주에 속하는 것으로서 특성화되면 라디오 셀의 제 1 라디오 리소스 파티션(partition) 내에서, 또는 특정한 모바일 디바이스가 고속 범주에 속하는 것으로서 특성화되면 라디오 셀의 제 2 분리 라디오 리소스 파티션 내에서 특정한 모바일 디바이스와의 통신을 위해, 특정한 라디오 통신 채널을 할당하도록 구성된 라디오 리소스 제어기를 포함한다. 라디오 액세스 장치는 또한 특정한 라디오 통신 채널이 제 1 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서, 또는 특정한 라디오 통신 채널이 제 2 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 실질적으로 높은 제 2 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서 특정한 라디오 통신 채널에 걸친 통신을 위해 이용된 송신 파워를 제어하도록 구성된 송신 파워 제어기를 포함하고, 이에 의해 고속 모바일 디바이스들에 대해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역 및 저속 모바일 디바이스들에 대해 더 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역을 생성한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 라디오 셀을 동작시키고, 또한 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법은 특정한 모바일 디바이스의 속도를 나타내는 속도 정보에 따라 고속 범주 또는 저속 범주에 속하는 것으로서 특정한 모바일 디바이스를 특성화하는 단계, 및 특정한 모바일 디바이스가 저속 범주에 속하는 것으로서 특성화되면 라디오 셀의 제 1 라디오 리소스 파티션 내에서, 또는 특정한 모바일 디바이스가 고속 범주에 속하는 것으로서 특성화되면 라디오 셀의 제 2 분리 라디오 리소스 파티션 내에서 특정한 모바일 디바이스와의 통신을 위해 특정한 라디오 통신 채널을 할당하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 특정한 라디오 통신 채널이 제 1 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서, 또는 특정한 라디오 통신 채널이 제 2 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 실질적으로 높은 제 2 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서 특정한 라디오 통신 채널에 걸친 통신을 위해 이용된 송신 파워를 제어하는 단계를 포함하고, 이에 의해 고속 모바일 디바이스들에 대해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역 및 저속 모바일 디바이스들에 대해 더 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역을 생성한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 모바일 디바이스들과의 라디오 통신을 위해 라디오 리소스들을 구성하기 위한 방법은 저속 및 고속 모바일 디바이스들과의 통신을 위해 제 1 라디오 셀들에 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들을 각각 할당하고, 모바일 디바이스들과의 통신을 위해 제 2 라디오 셀들에 제 3 단일 라디오 리소스 파티션들을 할당하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 제 1, 제 2 및 제 3 라디오 리소스 파티션들 내에서의 통신을 위해 제 1, 제 2 및 제 3 최대 송신 파워 레벨들을 각각 구성하는 단계를 포함한다. 제 2 최대 송신 파워 레벨들은 제 1 및 제 3 최대 송신 파워 레벨들보다 실질적으로 높은 것으로서 구성되고, 제 2 라디오 리소스 파티션들의 각각의 파티션들은 제 1 또는 제 3 라디오 리소스 파티션들의 각각의 파티션들로부터 분리된 것으로서 구성된다.
본 발명에 따른 피코셀은 2개 이상의 라디오 커버리지 영역들의 오버레이로 구성되고, 상기 2개 이상의 라디오 커버리지 영역들 각각은 이용자 장비(UE) 속도등급 예를 들면, UE 고속 등급 및 UE 저속 등급에 대응하고, 특정한 최대 송신 파워에 의해 특성화되고 따라서, 특정한 라디오 커버리지에 미친다.
송신 파워는 이용자 속도 등급에 적응되고, 특히 높은 송신 파워는 고속 이용자들을 위한 것이다. 증가된 송신 파워를 갖는 긴-반지름의 라디오 커버리지 영역들은 운전자와 같은, 고속-이동 이용자들을 핸들링하는 반면에, 공칭 송신 파워를 갖는 짧은-반지름의 라디오 커버리지 영역들은 보행자들과 같은, 저속-이동 이용자들을 계속해서 핸들링한다. 이 방식으로, 고속 이용자들은 긴 지속기간 동안 동일한 셀에 접속된 채로 있는데, 이는 다루기 힘든 빈번한 핸드오버들을 방지한다.
이웃하는 셀들과 간섭하는 높은 송신 파워 라디오 커버리지 영역을 회피하기 위해, 분리 및 간섭하지 않는 라디오 리소스 파티션들은 모든 관련된 라디오 셀들에 걸쳐 각각의 UE 속도 등급들에 지속적으로 할당된다.
동일한 UE 속도 등급 내의 셀간 간섭은 리소스 공유, 간섭 조정, 간섭 소거 방법들, 등을 통해 관리된다.
라디오 리소스 제어기는 이용자들 사이에 라디오 리소스들을 할당하고 스케줄링하여, UE 속도 정보를 설명하고 각각의 UE 속도 등급들에 미리-할당된 라디오 리소스 파티션들을 설명한다.
UE 속도 특성화는 높은, 중간, 및 낮은 UE 속도 등급들과 같은, 2개보다 많은 UE 속도 등급들을 생성할 수 있고, 각각의 등급은 지정된 라디오 리소스 파티션을 갖는다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 주파수 파티션들이다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 시간 파티션들이다.
셀 분할은 고속 및 저속 이용자들에 각각의 라디오 주파수 반송파들을 할당함으로써 주파수 도메인(주파수 분할 듀플렉싱)에서 실행될 수 있고/실행될 수 있거나, 고속 및 저속 이용자들에 각각의 통신 시간-슬롯들을 할당함으로써 시간 도메인(시간 분할 듀플렉싱)에서 실행될 수 있다. 후자는 예를 들면, GPS 수신기에 의해 공급된 공통 클록 기준에 의한, 또는 공통 네트워크 시간 기준에 의한 이웃하는 기지국들 사이의 완전한 시간 동기화를 요구한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 코드 파티션들이다.
셀 분할은 또한 고속 및 저속 이용자들에 별개의 직교 코드들을 할당함으로써 확산 스펙트럼 기술들에 의해 성취될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 속도 정보는 소스 라디오 셀로부터의 라디오 셀을 향한 특정한 모바일 디바이스의 핸드오버 동안 소스 라디오 셀을 동작시키는 소스 라디오 액세스 노드로부터 얻어진다.
이렇게 행함으로서, UE는 앞으로의 핸드오버 시에 적절한 라디오 리소스 파티션을 향해 지향된다. UE 속도는 예를 들면, UE가 마지막에 방문한 셀에서 보낸 시간으로부터 결정될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 특정한 모바일 디바이스에 대한 및 특정한 이웃 셀에 대한 특정한 측정 정책은 특정한 모바일 디바이스가 고속 또는 저속 범주에 속하는 것으로서 특성화되는지의 여부에 따라, 및 특정한 이웃 셀이 고속 및 저속 모바일 디바이스들에 대한 라디오 리소스 분할을 지원하는지의 여부에 따라 구성된다.
이웃 셀 기준 신호들의 측정들은 서빙 셀 기준 신호의 측정들에 대하여 적절하게 오프셋 될 것이고, 상기 오프셋은 UE 속도 범주에 따라, 및 또한 이웃 셀이 고속 이용자들을 핸들링하기 위해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역을 갖는 지정된 라디오 리소스 파티션을 갖는지의 여부에 따라 구성된다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 라디오 리소스 파티션들의 용량들은 하루의 시간을 나타내는 타이밍 정보에 따라 조절된다.
속도 등급들 사이의 대역폭의 분배는 각각의 UE 속도 등급으로부터의 이용자들의 비율에 따라, 반-정적인 방식(하루에 한번 또는 두번 기대된 것을 업데이트하는 반-정적인 대역폭 분할)으로 조절될 수 있다. 이 비율은 낮 동안 그리고 커버된 지리적인 영역에 따라 변동하는 수가 있다. 이 조절은 모든 피코셀들에 걸쳐 지속적으로 실행될 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제 2 최대 송신 파워 레벨들은 제 1 라디오 셀들을 동작시키는 제 1 라디오 기지국들 사이의 제 1 노드간 간격들에 따라 구성되고, 제 1 및 제 3 최대 송신 파워 레벨들은 제 2 라디오 셀들을 동작시키는 제 2 라디오 기지국들과 제 1 라디오 기지국들 사이의 제 2 노드간 간격들에 따라 구성된다.
각각의 UE 속도 등급들을 위해 이용될 최대 송신 파워 레벨들은 핸드오버에 관련된 서빙 셀과 타겟 셀 사이의 요구된 셀간 간격으로부터 얻어질 수 있고, 후자는 셀간 간격과 이용자 속도 사이의 주어진 비에 대해 구성된다.
또 다른 특성화 실시예들은 첨부된 청구항들에서 언급된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들과 특징들은 더 명백해질 것이고 본 발명 그 자신은 첨부된 도면들과 연계하여 취해진 일 실시예의 다음 설명을 참조함으로써 최상으로 이해될 것이다.
도 1은 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 모바일 네트워크 인프라스트럭처를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 라디오 액세스 장치를 포함하는 라디오 기지국을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 동작한 셀을 도시한 도면.
도 4는 일부가 본 발명에 따라 동작하는, 한 무리의 피코셀을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 라디오 액세스 장치를 포함하는 라디오 기지국을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 동작한 셀을 도시한 도면.
도 4는 일부가 본 발명에 따라 동작하는, 한 무리의 피코셀을 도시한 도면.
도 1에서 다음의 네트워크 요소들을 포함하는 진화된 패킷 코어(EPC) 및 LTE 라디오 액세스 네트워크(E-RAN)의 일부(100)가 보여진다:
- 진화된 노드B(eNB)(110),
- 이동성 관리 엔티티(MME)(120),
- 서빙 게이트웨이(S-GW)(130),
- 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(P-GW)(140),
- PON(150), 및
- UE(160).
eNB들(110)은 S1-MME 인터페이스를 통해 MME(120)와 결합되고, S1-U 인터페이스를 통해 S-GW(130)와 결합된다. S-GW(130)는 또한 S5 인터페이스를 통해 P-GW(140)에 결합된다. P-GW(140)는 또한 SGi 인터페이스를 통해 PDN(150)에 결합된다. eNB들(120)은 X2 인터페이스를 통해 이웃하는 eNB들과의 이웃 관계들을 확립한다.
eNB들(110)은 전형적으로 몇십 미터로부터 몇백 미터까지의 작고 국한된 커버리지 영역을 갖는 마이크로 또는 피코 셀들을 동작시킨다. eNB들(110)은 Uu 라디오 인터페이스를 통해 UE(160)를 갖는 라디오 통신 채널(즉, 한 세트의 다운링크 및 업링크 트래픽 라디오 리소스들)을 셋 업하고 동작시키도록 구성된다.
더 현저하게, eNB들(110)은 다음 특징들을 호스팅(hosting)한다:
- 라디오 리소스 관리: 라디오 베어러 제어, 라디오 수락 제어, 접속 이동성 제어, 업링크 및 다운링크 둘 모두에서 UE들로의 리소스들의 동적인 할당(스케줄링);
- S-GW를 향한 이용자-영역 데이터(user-plane data)의 라우팅;
- MME로부터의 페이징 메시지들의 스케줄링 및 송신;
- 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 송신;
- 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 리포팅 구성.
MME(120)는 다음 기능들을 호스팅한다:
- 비 액세스 계층(Non Access Stratum; NAS) 시그널링;
- 페이징 재송신의 제어 및 실행을 포함하는, 유휴 모드 UE 도달가능성;
- 유휴 및 활성 모드에서의 UE에 대한 추적 영역(TA) 리스트 관리;
- S-GW 선택;
- MME간 핸드오버들을 위한 MME 선택;
- 로밍;
- 인증;
- 지정된 베어러 확립을 포함하는 베어러 관리 특징들.
S-GW(130)는 다음 기능들을 호스팅한다:
- eNB간 핸드오버에 대한 로컬 이동성 앵커 포인트;
- E-UTRAN 유휴 모드 다운링크 패킷 버퍼링 및 네트워크 트리거링된 서비스 요청 절차의 개시;
- 법적 감청기술(Lawful Interception);
- 패킷 라우팅 및 포워딩(forwarding);
- 업링크 및 다운링크에서 마킹(marking)하는 전송 레벨 패킷;
- UE, PDN, 및 QoS 등급 식별자(QCI) 당 다운링크 및 업링크 차징(charging).
P-GW(140)는 다음 기능들을 호스팅한다:
- UE IP 어드레스 할당 및 IP 앵커 포인트;
- 이용자 당 기반 패킷 필터링(예를 들면, 심층 패킷 검사에 의한);
- 법적 감청기술;
- 다운링크 및 업링크 서비스 레벨 차징, 게이팅(gating) 및 레이트 강화
도 2에서 본 발명에 따른 라디오 액세스 장치를 포함하는 eNB들(200)에 관한 또 다른 세부사항들이 보여진다.
eNB(200)는 다음의 기능적인 블록들을 포함한다:
- 각각의 트랜시버가 디지털 기저-대역 유닛(211)(또는 BBU), 아날로그 대역-통과 유닛(212)(또는 ANA), 및 송신 파워 제어기(213)(또는 TX_PWR_CTRL)를 포함하는, 하나 이상의 트랜시버(210),
- 결합 유닛(220)(또는 COUP),
- 네트워크 종단 유닛(230)(또는 NTU),
- UE 속도 결정 유닛(240)(또는 UE_SPEED), 및
- 라디오 리소스 제어기(250)(또는 RRC).
네트워크 종단 유닛(230)은 디지털 기저-대역 유닛(211)에 양방향적으로 결합되고, 디지털 기저-대역 유닛(211)은 아날로그 대역-통과 유닛(212)에 양방향적으로 결합되고, 아날로그 대역-통과 유닛(212)은 결합 유닛(220)에 양방향적으로 결합되고, 결합 유닛(220)은 외부 또는 내부 안테나(260)에 결합된다. 송신 파워 제어기(213)는 아날로그 대역-통과 유닛(212)에 결합된다. UE 속도 결정 유닛(240) 및 라디오 리소스 제어기(250)는 트랜시버(210)에 결합된다. 라디오 리소스 제어기(250)는 또한 UE 속도 결정 유닛(240)에 결합된다.
트랜시버(210)는 라디오 리소스 제어기(250)의 제어 하에서 UE들을 갖는 라디오 통신 채널들을 확립하고 동작시키도록 구성된다. 트랜시버(210)는 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL 및 B_UL) 내에서 동작하고, 상기 라디오 파티션들은 저속 이용자들과의 통신을 위해 제 1 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1)로 분할되고, 고속 이용자들과의 통신을 위해 제 2 분리 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2)로 분할된다.
디지털 기저-대역 유닛(211)은 수신 및 송신 데이터 심볼들을 디지털적으로 처리하기 위한 것이다. 디지털 기저-대역 신호(211)는 데이터를 발행하고, 종단시키거나 중계하기 위해 적합한 필요한 프로토콜을 구현하고 MME(30) 또는 SG(40)로부터 UE들(10)을 향하거나 UE들(10)로부터 MME(30) 또는 SG(40)를 향하는 패킷들을 제어한다.
아날로그 대역-통과 유닛(212)은 궁극적으로 안테나에 공급된 송신 신호를 변조하고, 증폭하고 형성하기 위한 것이고, 안테나로부터 수신된 신호를 필터링하고, 증폭하고 복조하기 위한 것이다. 아날로그 대역-통과(212) 유닛은 디지털 기저-대역 유닛과 병합될 수 있거나, 소위 원격 라디오 헤드-엔드(RRH) 구성에서 안테나에 더 가까이 이동될 수 있다.
송신 파워 제어기(213)는 음성 호 또는 데이터 세션과 같은, 특정한 통신 세션 동안 트랜시버(210) 및 UE(10)에 의해 이용된 다운링크 및 업링크 송신 파워를 각각 제어하기 위한 것이다. 송신 파워 제어기(213)는 다운링크 및 업링크 라디오 신호들에 의해 발생된 각각의 경로 손실들을 보상하기 위해, 및 동일한 라디오 리소스들을 재-이용하는 이웃 셀들과의 간섭을 제한하는 동안 수용가능한 신호 대 잡음 및 간섭 비(SNIR) 및 따라서, 특정한 서비스 품질(QoS)을 성취하기 위해 현재의 다운링크 및 업링크 송신 파워 레벨을 제어한다.
송신 파워 제어기(213)는 또한 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨보다 낮은 것으로서 현재의 다운링크 및 업링크 송신 파워 레벨을 각각 제어하여, 특정한 라디오 커버리지 범위(최대 송신 파워 레벨이 높아질수록, 라디오 커버리지 범위는 더 길어진다)를 생성한다. 제 1 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL1 및 PTXMAX_UL1)은 각각 제 1 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내의 라디오 통신을 위해 이용되고, 제 2의 실질적으로 더 높은 최대 송신 파워 레벨들((PTXMAX_DL2 및 PTXMAX_UL2)은 각각 제 2 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2) 내의 라디오 통신을 위해 이용된다.
결합 유닛(220)은 트랜시버(210)로부터 안테나를 향해 송신 신호를 통과시키기 위한 것이고, 안테나로부터 트랜시버(210)로 수신 신호를 보내기 위한 것이다.
네트워크 종단 유닛(230)은 MME 및 S-GW와의, 및 또 다른 eNB들과의 또 다른 통신을 위해 데이터 통신 네트워크에 접속시키기 위한 것이다. 네트워크 종단 유닛(230)은 적절한 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 전송(PHY) 계층들 뿐만 아니라, 적절한 I/O 포트들을 향해 들어오는/나가는 프레임들을 라우팅하기 위한 일부 프레임 전송 로직을 수용한다.
라디오 리소스 제어부(250)는 에어 인터페이스를 통한 라디오 통신을 위한 각각의 UE들 및 트랜시버(210)에 의해 이용된 다운링크 및 업링크 라디오 리소스들을 할당하고 관리하도록 구성되고, 즉 한 세트의 시간 및/또는 주파수 리소스들은 이용자 트래픽의 전송을 위해 각각의 라디오 액세스 베어러들(RAB)에 할당된다.
라디오 리소스 관리(RRM)는 모바일 통신 시스템들에서의 공통-채널 간섭 및 다른 라디오 송신 특성들의 시스템 레벨 제어이다. RRM는 송신 파워, 채널 할당, 핸드오버 기준, 변조 방식, 에러 코딩 방식, 등과 같은 파라미터들을 제어하기 위한 계획들 및 알고리즘들을 포함한다. 목적은 제한된 라디오 스펙트럼 리소스들 및 라디오 네트워크 인프라스트럭처들을 가능한 한 효율적으로 이용하는 것이다.
RRM는 특히, 잡음에 의한 것보다는 공통-채널 간섭에 의해 제한된 시스템들 예를 들면, 동일 채널 주파수들을 재이용할 수 있는 많은 인접한 액세스 포인트들로 구성된 네트워크들에서 중요하다.
따라서, RRM의 목적은 특정한 등급의 서비스를 보장하는 동안 시스템 스펙트럼 효율성을 최대화하는 것이다. 후자는 특정한 영역들 포함하고 공통-채널 간섭, 잡음, 긴 간격들에 의해 야기된 감쇠, 쉐도우잉(shadowing) 및 다중-경로에 의해 야기된 페이딩(fading), 도플러 편이(Doppler shift) 및 다른 형태들의 왜곡으로 인한 중단 또는 장애들을 회피하는 것을 포함한다. 서비스의 등급은 또한 요청된 품질의 서비스(QoS)를 보장하기 위해 수락 제어, 스케줄링 스타베이션(scheduling starvation) 또는 불능으로 인한 차단에 의해 영향을 받는다.
동적인 RRM 방식들은 적응적으로 트래픽 부하, 이용자 위치들, QoS 요구조건들, 등으로 라디오 네트워크 파라미터들을 조절한다. 동적인 RRM 방식들은 무선 시스템들의 설계에서, 비싼 수동 셀 플래닝(cell planning)을 최소화하고 더 타이트(tight)한 주파수 재이용 패턴들을 성취하는 관점에서 고려되고, 이는 개선된 시스템 스펙트럼 효율성을 야기한다. 기지국들 및 UE들에서의 자율적인 알고리즘들, 또는 조정된 알고리즘들 중 일부 방식들은 기지국들 사이에 정보를 교환함으로써 집중화되고, 다른 것들은 분배된다.
동적인 RRM 방식들의 예들은 파워 제어 알고리즘들, 링크 적응 알고리즘들, 동적인 채널 할당(DCA) 또는 동적인 주파수 선택(DFS) 알고리즘들, 트래픽 적응형 핸드오버, 적응형 필터링(예를 들면, 단일 안테나 간섭 소거(SAIC)), 동적인 다양성 방식들(예를 들면, 소프트 핸드오버, 빔-포밍(beam-forming)의 위상 배열 안테나 및/또는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 통신들 및/또는 공간-시간 코딩), 수락 제어, 리소스 예약 다중 액세스 방식들 또는 통계적 다중화를 이용하는 동적인 대역폭 할당, 인지 무선, 등이다.
라디오 리소스 제어기(250)는 또한 속도 결정 로직(240)에 의해 공급된 UE 속도 정보에 따라 다운링크 및 업링크 RAB들을 할당하도록 구성된다. 라디오 리소스 제어기(250)는 UE가 저속 범주(LS)에 속하는 것으로서 속도 결정 로직(240)에 의해 특성화되면(도 2에서 UEX > B_DL1(PTXMAX_DL1), B_UL1(PTXMAX_UL1)임을 참조하라) 제 1 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내에서, 또는 UE가 고속 범주(HS)에 속하는 것으로서 특성화되면(도 2에서 UEX > B_DL2(PTXMAX_DL2), B_UL2(PTXMAX_UL2)임을 참조하라) 제 2 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2) 내에서 이용자 트래픽의 L1 전송을 위해 다운링크 및 업링크 RAB들을 할당한다.
속도 결정 로직(240)은 UE 속도를 기준 속도 임계값과 비교함으로써 저속 범주(LS) 또는 고속 범주(HS)에 속하는 것으로서 특정한 UE를 특성화하도록 구성된다. 속도 결정 로직(240)은 UE에 의해 공급된 제 1 속도 정보(Speed_Info1)(예를 들면, GPS 포지셔닝(positioning) 데이터로부터 추정된 바와 같이)에 따라, 및/또는 eNB(200)에 의해 결정된 제 2 속도 정보(Speed_Info2)(예를 들면, 도플러 주파수 편이는 eNB(200)에 대한 레이디얼(radial) UE 속도를 나타낸다)에 따라, 및/또는 eNB(200)에 의해 동작된 타겟 셀을 향한 핸드오버 절차 동안 이웃하는 소스 eNB에 의해 중계된 제 3 속도 정보(Speed_Info3)(이전 방문 셀들에서 보낸 시간으로부터 얻어진 바와 같이, 또는 소스 eNB에 의해 명백하게 인코딩된 바와 같이)에 따라 UE 속도 범주를 결정한다. 요구된 속도 정확성은 속도 등급들의 수에 연결된다.
UE 속도 특성화의 결과는 또 다른 라디오 리소스 할당을 위해 라디오 리소스 제어기(250)로 보내진다(도 2에서 UEX > LS 또는 HS임을 참조하라).
도 3에서 본 발명에 따른 라디오 액세스 장치를 포함하는 eNB(310)에 의해 동작된 셀(C)의 다운링크 라디오 커버리지 영역(300)이 보여진다. 비록 셀(C)가 전-방향 셀로서 도시될지라도, 셀(C)은 또한 섹터화된 셀일 수 있다.
다운링크 라디오 커버리지 영역은 제 1 다운링크 라디오 파티션(B_DL1) 및 제 1 공칭 다운링크 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1)과 연관된 저속 UE들과의 통신을 위한 제 1 짧은-범위의 다운링크 라디오 커버리지 영역(330), 및 제 2 다운링크 라디오 파티션(B_DL2) 및 실질적으로 PTXMAX_DL1보다 높은 제 2 증가된 다운링크 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL2)과 연관된 고속 이용자들과의 통신을 위한 제 2 긴-범위의 다운링크 라디오 커버리지 영역(340)을 포함한다.
UE(320)에 의해 측정된 바와 같은, eNB(310)에 의해 제 1 공칭 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1)로 송신된 다운링크 신호의 수신 파워는 UE(320)와 eNB(310) 사이의 간격(r)의 제 1 함수(PTXMAX_DL1)로서 표시된다. UE(320)에 의해 측정된 바와 같은, eNB(310)에 의해 제 2 증가된 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL2)로 송신된 다운링크 신호의 수신 파워는 UE(320)와 eNB(310) 사이의 간격(r)의 제 2 함수(PTXMAX_DL2)로서 표시된다. 2개의 표시들(PTXMAX_DL1 및 PTXMAX_DL2)은 다운링크 파워 오프셋(POFF_DL)에 의해 분리되고, 여기서 PTXMAX_DL2 = PTXMAX_DL1 + POFF_DL (1)이다.
특정 SNIR를 성취하기 위한 기준 다운링크 수신 파워 레벨은, 따라서 특정 QoS은 아래의 직선(PRXREF_DL)으로서 표시된다. PTXMAX_DL1과 PRXREF_DL 사이의 차는 수용가능한 QoS을 성취하는 동안 라디오 간섭들을 제한하기 위한 제 1 라디오 파티션(B_DL1)에서 eMB(310)에 의해 적용될 수 있는 다운링크 송신 파워 백오프(PTXBCK_DL1)의 양을 표현한다. 따라서, 제 1 라디오 파티션(B_DL1) 내의 통신을 위해 eNB(310)에 의해 이용된 현재의 다운링크 송신 파워 레벨(PTX_DL1)은 PTX_DL1 = PTXMAX_DL1 - PTXBCK_DL1 (2)로서 기록될 수 있다. PTXMAX_DL2와 PRXREF_DL 사이의 차는 제 2 라디오 파티션(B_DL2)에서 eMB(310)에 의해 적용될 수 있는 다운링크 송신 파워 백오프(PTXBCK_DL2)의 양을 표현한다. 따라서, 제 2 라디오 파티션(B_DL2) 내의 통신을 위해 eNB(310)에 의해 이용된 현재의 다운링크 송신 파워 레벨(PTX_DL2)은 PTX_DL2 = PTXMAX_DL2 - PTXBCK_DL2 (3)으로서 기록될 수 있다.
다운링크 통신이 제 1 다운링크 라디오 파티션(B_DL1)에서의 eNB(310)와 UE(320) 사이에서 확립되고, UE(320)가 eNB(310)로부터 멀리 이동할 때, 다운링크 송신 파워 백오프(PTXBCK_DL1)는 일부 간격(R1)에서 널(null)이 되고, 이는 구성된 다운링크 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1)에 도달됨을 의미한다. 이 포인트 밖으로부터, 수신 SNIR는 저하되기 시작하고, 통신 세션은 핸드오버 절차에 의해 더 적합한 이웃하는 셀을 향해 이상적으로 스위칭되어야 한다. 간격(R1)은 제 1 라디오 커버리지 영역(330)의 최대 커버리지 범위에 대응한다.
동일한 설명이 제 2 라디오 커버리지 영역(340)의 최대 라디오 커버리지 범위로서 R2를 갖는 제 2 라디오 커버리지 영역(340)에 준용된다.
고속 이용자들에 대한 송신 파워 증가는 수신 파워를 증가시키기 위해 스마트 안테나들 및 빔 포밍 기술들에 의해 동등하게 성취될 수 있고, 따라서 고속 범주에 속하는 것으로서 특성화되는 특정한 모바일 디바이스에 대해 라디오 커버리지 범위가 증가된다.
도 4에서 각각의 eNB들(411 내지 416)에 의해 동작된 6개의 피코셀들(C1 내지 C6)을 포함하는 일 예시적인 라디오 커버리지 영역(400)이 보여진다.
피코셀들(C1 내지 C6)에 의해 공통적으로 공유된 다운링크 라디오 리소스들은 제 1 및 제 2 분리 라디오 리소스 파티션들(B_DL1 및 B_DL2)로 분할되고, 피코셀들(C1 내지 C6)에 의해 공통적으로 공유된 업링크 라디오 리소스들은 제 1 및 제 2 분리 라디오 리소스 파티션들(B_UL1 및 B_UL2)로 분할된다.
라디오 리소스들은 주파수 도메인 및/또는 시간 도메인으로 분할된다. 예를 들면, 다운링크 물리적 리소스 블록들(PRB)은 오직 B_DL1 또는 B_DL2에만 할당될 수 있고, 업링크 PRB들은 오직 B_UL1 또는 B_UL2에만 할당될 수 있다. 라디오 리소스 파티션들에 할당된 PRB들은 인접할 필요가 없다.
피코셀들(C2 내지 C5)은 저속 이용자들과의 다운링크 및 업링크 통신 각각을 위해 제 1 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내에서 동작하고, 고속 이용자들과의 다운링크 및 업링크 통신 각각을 위해 제 2 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2) 내에서 동작하도록 구성된다.
제 1 공칭 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL1_C2, PTXMAX_DL1_C5 및 PTXMAX_UL1_C2, PTXMAX_UL1_C5)은 셀들(C2 및 C5) 내에서 및 제 1 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내에서 각각 다운링크 및 업링크 통신을 위해 구성되고, 이에 의해 피코셀들(C2 및 C5)에 대한 제 1 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역들(432 및 435)을 생성한다.
제 2 증가된 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL2_C2, PTXMAX_DL2_C5 및 PTXMAX_UL2_C2, PTXMAX_UL2_C5)은 셀들(C2 및 C5) 내에서 및 제 2 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2) 내에서 각각 다운링크 및 업링크 통신을 위해 구성되고, 이에 의해 피코셀들(C2 및 C5)에 대한 제 2 긴-범위의 라디오 커버리지 영역들(442 및 445)을 생성한다.
나머지 4개의 피코셀들(C1, C3, C4 및 C6)은 그들의 속도와 상관없이 UE들과의 다운링크 및 업링크 통신을 위해 제 1 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내에서 동작하도록 구성된다.
제 1 공칭 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL1_C1, PTXMAX_DL1_C3, PTXMAX_DL1_C4, PTXMAX_DL1_C6 및 PTXMAX_UL1_C1, PTXMAX_UL1_C3, PTXMAX_UL1_C4, PTXMAX_UL1_C6)은 셀들(C1, C3, C4 및 C6) 내에서 다운링크 및 업링크 통신을 위해 구성되고, 이에 의해 피코셀들(C1, C3, C4 및 C6) 각각에 대한 제 1 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역들(431, 433, 434 및 436)을 생성한다.
제 2 증가된 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL2_C2, PTXMAX_DL2_C5 및 PTXMAX_UL2_C2, PTXMAX_UL2_C5)은 제 2 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2) 내의 셀간 간섭들을 최소화하기 위해 셀들(C2 및 C5)을 동작시키는 eNB들 사이의 제 1 노드간 간격들(d1)에 따라 결정된다.
제 1 공칭 다운링크 및 업링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL1_C1, PTXMAX_DL1_C2, PTXMAX_DL1_C3, PTXMAX_DL1_C4, PTXMAX_DL1_C5, PTXMAX_DL1_C6 및 PTXMAX_UL1_C1, PTXMAX_UL1_C2, PTXMAX_UL1_C3, PTXMAX_UL1_C4, PTXMAX_UL1_C5, PTXMAX_UL1_C6)은 제 1 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_UL1) 내의 셀간 간섭들을 최소화하기 위해 셀들(C1 및 C6)을 동작시키는 eNB들 사이의 제 2 노드간 간격들(d2)에 따라 결정된다.
셀들(C1 내지 C6)에 의해 이용된 제 1 업링크 및/또는 다운링크 라디오 파티션들이 예를 들면, 상이한 eNB 용량들, 및/또는 더 높은 셀 재-이용 패턴 때문에 반드시 일치하지 않음을 유의해야 한다. 셀들(C2 및 C5)에 의해 이용된 제 2 업링크 및/또는 다운링크 라디오 파티션들도 마찬가지다. 그러나, 셀들(C2 및 C5)에 의해 이용된 제 2 라디오 파티션들 중 임의의 제 2 라디오 파티션이 셀들(C1 내지 C6)에 의해 이용된 제 1 라디오 파티션들 중 임의의 제 1 라디오 파티션과 중첩하지 않는 것이 제 1 관건이다.
제 1 및 제 2 다운링크 라디오 파티션들(B_DL1 및 B_DL2)과, 제 1 및 제 2 업링크 라디오 파티션들(B_UL1 및 B_UL2)은 각각의 UE 속도 등급으로부터의 이용자들의 비율에 따라, 반-정적인 방식으로 조절될 수 있다. 이 비율은 낮 동안 그리고 커버된 지리적인 영역에 따라 변동하는 수가 있다. 이 조절은 모든 피코셀들(C1 내지 C6)에 걸쳐 지속적으로 실행될 것이다,
각각의 셀들 및 대응하는 최대 송신 파워 레벨들에 의해 이용될 라디오 파티션들의 구성을 포함하는, eNB들(411 내지 416) 및 연관된 셀들(C1 내지 C6)의 구성은 eNB들(411 내지 416)에 결합된 네트워크 매니저(도시되지 않음)에 의해 실행된다. 아직도, 자동 구성 네트워크(SON)는 운영 비용(Operation Expenditures; OPEX)을 감소시키기 위해 대부분의 구성 및 관리 업무를 eNB들(411 내지 416)로 이동시키는 것을 목표로 한다.
도 4에서 또한 직선을 따라 위치(a)로부터 위치(c)를 향해 가는 빠르게-이동하는 UE(420)가 보여진다. UE(420)에 의해 측정된 바와 같이 각각의 셀 기준 신호들의 다운링크 최대 수신 파워는 커버된 간격(x)의 함수로서 아래에 표시된다.
이웃 셀 측정들을 위해, 및 또한 셀 [재-]선택 및 핸드오버 결정을 위해 이용되는 다운링크 셀 기준 신호는 제 1 다운링크 라디오 파티션(B_DL1) 내의 통신을 위해 구성되는 제 1 공칭 다운링크 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1)로 전송되도록 가정된다.
위치(a)에서, UE(420)는 셀(C2)와의 통신 세션을 확립한다. 랜덤 액세스 및 타이밍 어드밴스(timing advance) 결정 후에, UE는 이용자 트래픽의 L1 전송을 위한 다운링크 및 업링크 RAB들을 확립하기 위해 eNB(412)와 시그널링 메시지들을 교환하기 시작한다.
이 호 셋-업 동안, UE(420)는 eNB(412)로 그것의 속도를 나타내는 속도 정보를 전송한다. eNB(412)는, UE(410)가 저속 또는 고속 UE인지의 여부를 결정하기 위해 이 속도를 기준 임계값과 비교한다. 현재, UE(420)는 고속 범주(HS)에 속하는 것으로서 특성화된다.
결과적으로, eNB(412)는 다운링크 라디오 파티션(B_DL2)에서 하나 이상의 다운링크 RAB를 할당하고, 업링크 라디오 파티션(B_UL2)에서 하나 이상의 업링크 RAB들을 할당한다. 셀(C2) 내의 통신을 위해 이용되는 증가된 다운링크 및 업링크 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL2_C2 및 PTXMAX_UL2_C2)과 제 2 다운링크 및 업링크 라디오 파티션들(B_DL2 및 B_UL2)은 더 긴 간격에 걸쳐 빠르게-이동하는 UE(420)를 서빙하도록 허용한다.
또한, eNB(412)는 UE(420)로 측정 제어 메시지를 전송하고, 이에 의해 UE(420)는 애드-혹 측정 정책으로 구성된다. 특히, UE(420)는 이벤트 조건(A3)을 트리거링하기 위한 포괄적인 오프셋 파라미터(OFF), 이벤트 조건(A3)에 진입하고 떠나기 위한 히스테리시스(hysteresis; HYS), 및 TTT 기간을 포함하는 핸드오버 이벤트(A3)로 구성되고(이웃 셀은 서빙 셀보다 양호한 오프셋이 된다), 이벤트 조건(A3)은 상기 TTT 기간 동안 이벤트를 eNB(412)에 리포팅(reporting)하기 전에 충족될 것이다. 빠르게 이동하는 UE로서, UE(420)는 또한 서빙 셀(C2)에 대한 포지티브 셀 특정 오프셋(OCS2)으로, 이웃하는 셀(C5)에 대한 포지티브 셀 특정 오프셋(OCN5)으로, 및 또 다른 이웃하는 셀들(C1, C3 및 C4) 각각에 대한 네거티브 셀 특정 오프셋들(OCN1, OCN3 및 OCN4)로 구성된다. 셀(C2)에 대한 서빙 셀 특정 오프셋(OCS2)은 증가된 공칭 다운링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL2_C2 - PTXMAX_DL1_C2) 사이의 차와 매칭(matching)하고, 셀(C5)에 대한 이웃하는 셀 특정 오프셋(OCN5)은 증가된 공칭 다운링크 최대 송신 파워 레벨들(PTXMAX_DL2_C5 - PTXMAX_DL1_C5) 사이의 차와 매칭한다. 빠르게-이동하는 UE들을 핸들링하기 위해 적합하지 않은, 셀들(C1, C3 및 C4)에 대한 네거티브 이웃하는 셀 특정 오프셋들(OCN1, OCN3 및 OCN4)은 피코셀들(C1, C3 및 C4)을 향해 핸드오버 이벤트(A3)를 트리거링하기 위해 빠르게-이동하는 UE(420)를 회피하도록 조절된다.
UE(420)는 이웃하는 셀들로부터 신호 세기 및/또는 신호 품질을 측정하고, 그들을 각각의 핸드오버 임계값들과 비교한다.
위치(b)로 향하는 도중에, UE(420)는 셀(C3)의 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(413)에 진입하지만, C3 비콘 신호의 측정된 파워가 정확하게 적절한 음의 양만큼 오프셋되기 때문에 셀(C3)을 향한 임의의 핸드오버 조건을 검출하지 않는다.
위치(b)에서, UE(420)는 셀(C2)의 긴-범위의 라디오 커버리지 영역(442) 및 셀(C3)의 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(443)을 떠나고, 셀(C5)의 긴-범위의 라디오 커버리지 영역(445) 및 셀(C4)의 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(414)에 진입한다. UE(420)는 C4 비콘 신호의 측정된 파워가 정확하게 적절한 음의 양만큼 오프셋되기 때문에 셀(C4)을 향한 임의의 핸드오버 조건을 검출하지 않지만, 조건(A3)을 충족시키는 것과 같이, 양의 양(PTXMAX_DL2_C5 - PTXMAX_DL1_C5)만큼 적절하게 오프셋된, C5 비콘 신호의 측정된 파워를 검출한다. 결과적으로, 및 이 조건이 TTT 초 동안 충족되면, UE(420)는 타겟 셀(C5)을 향한 핸드오버 이벤트(A3)를 통지하기 위해 소스 eNB(412)로 측정 리포트 메시지를 전송한다.
그 결과로, 소스 eNB(412)는 소스 셀(C2)로부터 타겟 셀(C5)을 향해 UE(420)에 대한 핸드오버를 수행하도록 결정한다. 소스 eNB(412)는 (MME내 핸드오버의 경우에) X2 인터페이스를 통해 타겟 eNB(415)로 핸드오버 요청 메시지를 전송하거나, (MME간 핸드오버의 경우에) S1-MME 인터페이스를 통해 MME로 타겟 eNB(415)를 향한 핸드오버 요청 메시지로서 중계될 핸드오버 요구 메시지를 전송한다. 핸드오버 요청/요구 메시지는 UE(420)가 UE 이력 정보 요소(IE)에서의 셀(C2)과 같은, 각각의 이전-방문 셀 UE(420)에서 보낸 시간을 포함한다. 타겟 eNB(415)는 UE 이력 IE로부터 빠르게-이동하는 UE로서 UE(420)를 특성화할 수 있다. 대안적으로, 소스 eNB(412)는 명백하게 UE(420)가 속하는 UE 속도 범주를 핸드오버 요청/요구 메시지로 인코딩한다.
리소스 수락 제어 후에, 타겟 eNB(415)는 제 2 라디오 파티션(B_DL2 및 B_UL2) 내에 필요한 다운링크 및 업링크 RAB들을 예약하고, 소스 eNB(412)로 핸드오버 요청 수신확인 메시지를 다시 전송하고, 상기 수신확인 메시지는 소스 eNB(412)에 의해 RRC 메시지로서 UE(420)에 투명하게 전달될 RRC 접속 재구성 컨테이너(container)를 포함한다.
UE(420)는 필요한 파라미터들을 갖는 RRC 접속 재구성 메시지를 수신하고, 핸드오버를 수행하도록 소스 eNB(412)에 의해 명령을 받는다. UE(420)가 타겟 셀(C5)에 성공적으로 액세스할 때, UE(420)는 타겟 eNB(415)로 RRC 접속 재구성 완료 메시지를 전송한다. 타겟 eNB(415)는 이제 UE(420)로 데이터를 전송하는 것을 시작할 수 있고, 소스 eNB(412)는 UE(420)에 이전에 할당된 라디오 리소스들을 명확하게 릴리스(release)할 수 있다.
따라서, 빠르게-이동하는 UE(420)는 단일-파티션 셀들(C3 및 C4)에 의해 캡쳐되지 않고, 셀(C2)의 제 2 라디오 파티션(442)으로부터 셀(C5)의 제 2 라디오 파티션(445)으로 직접적으로 이동된다. 우리가 아는 바와 같이, 핸드오버들의 수는, UE(420)가 피코셀들(C2, C3, C4, C5 및 C6)과 교차하는 동안 단지 하나의 핸드오버만을 수행했기 때문에 상당히 감소되어, 핸드오버 시그널링 부하 및 핸드오버 장애들에 관한 실질적인 감소를 야기한다.
본 발명의 일 대안적인 실시예에서, 다운링크 셀 기준 신호는 제 2 다운링크 라디오 파티션(B_DL2) 내의 통신을 위해 구성되는 제 2 증가된 다운링크 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL2)로 송신된다.
그렇다면, 느리게-이동하는 UE들은 단일-파티션 셀들(C1, C3, C4 및 C6)에 대한 어떠한 오프셋도 없이, 및 더블-파티션 셀들(C2 및 C5)에 대한 음의 오프셋들로 구성되고, 빠르게-이동하는 UE들은 더블-파티션 셀들(C2 및 C5)에 대한 어떠한 오프셋도 없이, 및 단일-파티션 셀들(C1, C3, C4 및 C6)에 대한 음의 오프셋들로 구성된다.
비록 상기 설명이 LTE 기술 및 전문용어에 대해 철저하게 참조했을지라도, 라디오 액세스 네트워크(RAN)는 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM), 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 또는 범용 모바일 지상 시스템(Universal Mobile Terrestrial System; UMTS), 등과 같은 다른 모바일 또는 무선 통신 기술들에 따라 동작할 수 있다. 예를 들면, 설명된 라디오 액세스 장치는 라디오 액세스 제어를 위해 기지국 제어기(BSC) 또는 라디오 네트워크 제어기(RNC), 및 송신 파워 제어를 위해 트랜시버 기지국(BTS) 또는 NodeB의 일부를 형성할 것이다. UE 속도 특성화는 BSC 또는 RNC에 의해, 또는 BTS 또는 NodeB에 의해 비차별적으로 수행될 수 있다.
용어 '포함하는'이 이후에 나열된 수단에 제한되는 것으로서 해석되지 않아야 함을 유의해야 한다. 따라서, 표현 '수단(A 및 B)을 포함하는 디바이스'의 범위는 단지 구성요소들(A 및 B)로 구성되는 디바이스들에 제한되지 않아야 한다. 그것은 본 발명에 대해서, 디바이스의 관련 구성요소들이 A 및 B임을 의미한다.
용어 '결합된'이 단지 직접 접속들에 제한되는 것으로서 해석되지 않아야 함을 또한 유의해야 한다. 따라서, 표현 '디바이스(B)에 결합된 디바이스(A)'의 범위는 디바이스들 또는 시스템들에 제한되지 않아야 하고, 여기서 디바이스(A)의 출력부는 디바이스(B)의 입력부에 직접적으로 접속되고/접속되거나, 그 반대도 마찬가지다. 그것은 A의 출력부와 B의 입력부 사이에 경로가 존재함을 의미하고/의미하거나, 그 반대도 마찬가지고, 상기 경로는 다른 디바이스들 또는 수단을 포함하는 경로일 수 있다.
설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 도시한다. 따라서, 당업자들이 여기에 명백하게 설명되거나 도시되지 않을지라도, 본 발명의 원리들을 구현하고 그의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있을 것임이 인식될 것이다. 또한, 여기에서 나열된 모든 예들은 본 분야를 발전시키기 위해 발명자(들)에 의해 기여된 개념들 및 본 발명의 원리들을 판독자가 이해하는데 도움을 줄 수 있는 단지 교육학적인 목적이 되도록 분명하게 의도되고, 이러한 특별하게 나열된 예들 및 조건들로의 제한이 없는 것으로서 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들 뿐만 아니라, 그의 특정한 예들을 나열하는 여기에서의 모든 진술들은 그의 등가물들을 포함하도록 의도된다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어 뿐만 아니라, 적절한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 처리기에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 처리기에 의해, 단일 공유된 처리기에 의해, 또는 복수의 개별적인 처리기들에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 게다가, 처리기는 오직 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 언급하도록 해석되어서는 안되고, 무조건적으로 제한 없이, 디지털 신호 처리기(DSP) 하드웨어, 네트워크 처리기, 주문형 반도체(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이(FPGA), 등을 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비 휘발성 저장장치와 같은 다른 하드웨어, 종래의 및/또는 맞춤형 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.
110, 200: eNB들 120: MME
130: S-GW 140: P-GW
150: PON 210: 트랜시버
211: 기저-대역 유닛
212: 아날로그 대역-통과 유닛 213: 송신 파워 제어기
220: 결합 유닛 230: 네트워크 종단 유닛
240: UE 속도 결정 유닛
250: 라디오 리소스 제어기
260: 외부 또는 내부 안테나 320, 420: 이용자 장비
412: 소스 eNB 415: 타겟 eNB
130: S-GW 140: P-GW
150: PON 210: 트랜시버
211: 기저-대역 유닛
212: 아날로그 대역-통과 유닛 213: 송신 파워 제어기
220: 결합 유닛 230: 네트워크 종단 유닛
240: UE 속도 결정 유닛
250: 라디오 리소스 제어기
260: 외부 또는 내부 안테나 320, 420: 이용자 장비
412: 소스 eNB 415: 타겟 eNB
Claims (15)
- 라디오 셀(C)을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치로서,
- 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업(set up)하고 동작시키도록 구성된 적어도 하나의 무선 트랜시버(wireless transceiver)(210)와,
- 특정한 모바일 디바이스의 속도를 나타내는 속도 정보(Speed_Info1/2/3)에 따라 고속 범주(HS) 또는 저속 범주(LS)에 속하는 것으로서 상기 특정한 모바일 디바이스(320)를 특징짓도록 구성된 속도 결정 로직(240)을 포함하는, 상기 라디오 액세스 장치에 있어서:
- 상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 저속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지면 상기 라디오 셀의 제 1 라디오 리소스 파티션(partition)(B_DL1; B_UL1) 내에서, 또는 상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 고속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지면 상기 라디오 셀의 제 2 분리 라디오 리소스 파티션(B_DL2; B_UL2) 내에서 상기 특정한 모바일 디바이스와의 통신을 위해, 특정한 라디오 통신 채널을 할당하도록 구성된 라디오 리소스 제어기(250), 및
- 상기 특정한 라디오 통신 채널이 상기 제 1 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1; PTXMAX_UL1)보다 낮은 것으로서, 또는 상기 특정한 라디오 통신 채널이 상기 제 2 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 상기 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 높은 제 2 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL2; PTXMAX_UL2)보다 낮은 것으로서 상기 특정한 라디오 통신 채널에 걸친 통신을 위해 이용된 송신 파워를 제어하도록 구성된 송신 파워 제어기(213)로서, 이에 의해 고속 모바일 디바이스들에 대해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역(340) 및 저속 모바일 디바이스들에 대해 더 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(330)을 생성하는, 상기 송신 파워 제어기(213)를 포함하고,
상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 고속 또는 저속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지는지 여부에 따라, 및 특정한 이웃 셀이 고속 및 저속 모바일 디바이스들에 대한 라디오 리소스 분할을 지원하는지의 여부에 따라 상기 특정한 모바일 디바이스에 대한 및 상기 특정한 이웃 셀에 대한 특정한 셀 측정 오프셋을 구성하기 위한 측정 구성 로직을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 주파수 파티션들인, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 시간 파티션들인, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 코드 파티션들인, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 속도 정보는 상기 소스 라디오 셀로부터의 라디오 셀을 향한 상기 특정한 모바일 디바이스의 핸드오버 동안 상기 소스 라디오 셀을 동작시키는 소스 라디오 액세스 장치로부터 얻어지는, 라디오 셀을 동작시키기 위한 라디오 액세스 장치. - 삭제
- 라디오 셀(C)을 동작시키고, 또한 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법으로서,
- 특정한 모바일 디바이스의 속도를 나타내는 속도 정보(Speed_Info1/2/3)에 따라 고속 범주(HS) 또는 저속 범주(LS)에 속하는 것으로서 상기 특정한 모바일 디바이스(320)를 특징짓는 단계를 포함하는, 상기 라디오 셀(C)을 동작시키고, 또한 모바일 디바이스들에 대한 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법에 있어서:
- 상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 저속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지면 상기 라디오 셀의 제 1 라디오 리소스 파티션(B_DL1; B_UL1) 내에서, 또는 상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 고속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지면 상기 라디오 셀의 제 2 분리 라디오 리소스 파티션(B_DL2; B_UL2) 내에서 상기 특정한 모바일 디바이스와의 통신을 위해 특정한 라디오 통신 채널을 할당하는 단계와,
- 상기 특정한 라디오 통신 채널이 상기 제 1 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 제 1 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL1; PTXMAX_UL1)보다 낮은 것으로서, 또는 상기 특정한 라디오 통신 채널이 상기 제 2 라디오 리소스 파티션 내에서 할당되면 상기 제 1 최대 송신 파워 레벨보다 높은 제 2 최대 송신 파워 레벨(PTXMAX_DL2; PTXMAX_UL2)보다 낮은 것으로서 상기 특정한 라디오 통신 채널에 걸친 통신을 위해 이용된 송신 파워를 제어하는 단계로서, 이에 의해 고속 모바일 디바이스들에 대해 긴-범위의 라디오 커버리지 영역(340) 및 저속 모바일 디바이스들에 대해 더 짧은-범위의 라디오 커버리지 영역(330)을 생성하는, 상기 송신 파워를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 특정한 모바일 디바이스가 상기 고속 또는 저속 범주에 속하는 것으로서 특징지워지는지 여부에 따라, 및 특정한 이웃 셀이 고속 및 저속 모바일 디바이스들에 대한 라디오 리소스 분할을 지원하는지의 여부에 따라 상기 특정한 모바일 디바이스에 대한 및 상기 특정한 이웃 셀에 대한 특정한 셀 측정 오프셋을 구성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 주파수 파티션들인, 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 시간 파티션들인, 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 라디오 리소스 파티션들은 각각 제 1 및 제 2 분리 코드 파티션들인, 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 속도 정보는 상기 소스 라디오 셀로부터의 라디오 셀을 향한 상기 특정한 모바일 디바이스의 핸드오버 동안 상기 소스 라디오 셀을 동작시키는 소스 라디오 기지국으로부터 얻어지는, 라디오 통신 채널들을 셋 업하고 동작시키기 위한 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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