KR101461372B1 - 적응성 트래픽 및 간섭 인지 무선 리소스 관리 - Google Patents

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Abstract

기지국들(BS1,...,BSN)에 의해 커버되는 셀들(C1,...,CN)의 세트 내에서 무선 리소스 관리를 위한 방법은, - 대응하는 기지국(BSi)으로부터 각각의 셀(Ci) 상에서의 상대적인 서비스 품질(QoS) 및 무선 성능 지수들을 포함한 트래픽 요구 정보를 검색하는 단계; - 적어도 하나의 주기적인 트래픽 패턴을 검출하도록 상기 트래픽 요구 정보를 처리하는 단계; - 상기 검출된 적어도 하나의 주기적인 트래픽 패턴에 따라 각각의 셀(Ci)에 대한 할당된 무선 리소스들을 조정하는 단계; 및 - 기지국들(BS1,...,BSN) 피드백들에 따라 상기 조정된 할당된 무선 리소스들을 검토하는 단계를 포함한다.

Description

적응성 트래픽 및 간섭 인지 무선 리소스 관리{ADAPTIVE TRAFFIC AND INTERFERENCE AWARE RADIO RESOURCE MANAGEMENT}
본 발명은 일반적으로 무선 리소스 관리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰러 네트워크 이용 모델링 및 셀들의 세트 내의 동적 무선 리소스 할당에 관한 것이다.
매일 증가하는 수의 이동 가입자들, 이동 서비스들의 계속해서 진화하는 특성 및 이동 단말기들의 광범위한 사용은 무선 네트워크들의 규칙적인 조정을 암시하며, 그렇지 않다면 호 절단(call drop), 호 거부(call rejection) 및 낮은 통신 품질 등이 관찰될 것이다. 따라서, 주요 관심사가 가입자들의 기대들을 충족시키는 것인 셀룰러 네트워크 운영자들에 대해, 네트워크 유지 관리(network maintenance)는 가장 중요한 이슈들 중 하나이다.
제 1 네트워크 유지 관리 솔루션은 기지국들을 부가하고/이동시킴으로써, 또는 트랜시버들을 변경함으로써와 같이, 무선 설계(radio planning)의 규칙적인 개선으로 이루어진다. 그러나, 이러한 접근법은 상기 네트워크 영역에서의 최소한의 변경(즉, 새로운 스테이션들 또는 샵들의 출현)이 새로운 설계 활동을 요구하기 때문에 가격이 비싸고 복잡하다. 더욱이, 이러한 솔루션 하에, 운영자들은 갑작스럽고 일시적인 트래픽의 증가(즉, 시위 또는 문화 이벤트들)를 수용할 수 없다.
제 2 네트워크 유지 접근법은 무선 리소스 관리(Radio Resources Management; RRM)로 이루어진다. 사실상, RRM은 무선 네트워크 성능을 수정하기 위해 가장 흔히 사용되는 메커니즘이다. 네트워크 운영자는 셀들 간의 무선 리소스 할당에 기초하여 시스템 성능을 항상 모니터링해야 한다. 유리하게는, RRM은 상기 네트워크 구성의 유연성 및 용이함을 증가시키는, 다수의 메커니즘들(범용 이동 전기통신 시스템(UMTS)에 통합된 주파수 할당 절차들과 같은)을 지원한다.
그러므로, RRM은 서비스의 타겟 등급을 보장하면서, 동일 채널(co-channel) 간섭을 관리 및 제어하기 위한 무선 네트워크들에서의 주요 기능으로서 고려된다. 따라서, 무선 네트워크 운영자들은 보통 미래 요구들을 추정하며, 그에 따라 요구된 보다 많은 리소스들을 부가함으로써 셀들 간에 무선 리소스들을 재할당한다.
특히, RRM은 요구된 리소스들이 요구된 곳에 할당되도록 정확히 추정되어야 하는 트래픽 오버로드 시나리오들에서 중요성을 발견한다. 그렇지 않으면, 그것들의 가입자의 기대를 충족시키기 위한 운영자들의 불능은 보통 심각하게 비판된다.
RRM은 일반적으로 수동으로 수행될 대략적인 추정들에 기초하며, 차선의 무선 리소스 할당, 및 심지어 몇몇 경우들에서, 예를 들면 동일-채널 간섭을 생성함으로써 상기 시스템의 성능의 의도하지 않은 악화를 이끈다.
종종 트래픽 오버로드 시나리오들은 특정의 트래픽 모니터링 디바이스 없이 쉽게 예측가능하지 않고 일반적으로 이용가능하지 않은 복수의 파라미터들에 의존한다. 이러한 파라미터들의 예들로서, 하나가 언급될 수 있다:
- 최번시(busy hour)들의 시작 시간과 같은 시작 시간. 최번시는 RRM 콘텍스트에서, 주어진 24-시간 기간에서 최대 총 트래픽 로드가 발생하는 기간을 의미한다;
- 상당한 수의 사람이 그들의 휴일들을 보내는 휴양지들(예로서, 섬들, 해변, 및 산들) 또는 사고 위치(예로서, 도로 사고들)와 같은, 위치;
- 사람들이 친척들 및 친구들과 연락하기를 즐겨, 시간 기간 동안 상기 트래픽 요구들의 거대한 성장을 야기하는 공휴일들(예로서, 새해 첫날 또는 크리스마스) 동안과 같은, 지속기간;
- 군중이 도착하거나 또는 떠나기 때문에 주변 셀들에 혼잡이 나타날 수 있는 시위 이벤트에서, 상기 시위 위치, 뿐만 아니라 상기 시위 경로의 전진과 같은, 연관된 셀들;
- 많은 수의 또는, 결국, 몇몇의 사람들이 제한된 위치에 집중될 수 있는 문화 또는 스포츠 이벤트들과 같은, 트래픽 오버로드 양;
- 사고들(즉, 도로 사고) 또는 참사(지진 또는 홍수들)의 경우에서 긴급 통화들로 인한 것과 같이 상기 통신 표준의 관련 채널들;
- 요구되는 통신들의 유형들 및 그것들 각각의 서비스 품질 제약들(즉, 음성 통화, 단문 메시지 서비스(SMS), 무선 액세스 프로토콜(WAP), 일반 패킷 무선 서비스(GPRS) 또는 비디오 스트리밍);
- 사용된 주파수 대역, 또는 변조 및 코딩 방식과 같은, 현재 사용된 무선 성능 지수들;
- 경험된 신호-대-간섭 및 잡음비(Signal-to-interference-and-Noise ratio; SINR), 호 차단 통계들 또는 인접 셀들 간의 상기 동일-채널 간섭 레벨과 같이, 현재 경험되는 서비스 품질.
몇몇 시나리오들에서, 몇몇 파라미터들은 새해 첫날과 같이, 이미 알려질 수 있으며, 스포츠 이벤트 지속기간과 같이 대략 추정될 수 있다. 그러나, 시간 또는 위치(대도시, 도시, 거주 구역, 비즈니스 구역과 같은)의 함수로 트래픽 오버로드 시나리오의 시간 윈도우들의 변화와 같은 다른 파라미터들은 쉽게 예측할 수 없다.
게다가, 몇몇 파라미터들은 어느 정도로, 특정 시나리오(문화 행사: 연극, 영화들, 콘서트들에서 트래픽 오버로드에 의한 관련된 셀들과 같이)에서 추정될 수 있으며, 다른 시나리오들(참사, 예상되지 않은 네트워크 단점 또는 사고와 같은)에서는 예측가능하지 않다.
그러므로, 트래픽 오버로드 시나리오들은 종종 예를 들면, 시간으로(예를 들면, 시작 시간, 지속 기간, 시간에 걸친 변화), 주파수 요구(요구된 주파수 대역들, 다중화 기술 등), 위치(관련된 셀 또는 영역들) 또는 그것의 결합으로 완전히 기술되지 않는다. 특히, 최신의 RRM 방식들은 간섭 상태와 그리고 트래픽 요구 정보 및 상이한 시간 스케일들과 동시에 통합되지 않는다.
RRM은 보통 수동으로 수행될 대략적인 추정들에 기초하기 때문에, 이것은 차선의 무선 리소스 할당 및 심지어 몇몇 경우들에서, 예를 들면 동일-채널 간섭을 생성함으로써 상기 시스템의 성능에 대한 의도하지 않는 악화를 이끌 수 있다.
본 출원은 기지국들에 의해 커버되는 셀들의 세트 내에서 무선 리소스 관리를 위한 방법의 실시예들을 제공한다.
일 실시예는 다음 단계들을 포함한다:
- 대응하는 기지국으로부터 각각의 셀 상에서의 상대적 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 및 무선 성능 지수들을 포함한 트래픽 요구 정보를 검색하는 단계;
- 주기적인 트래픽 패턴들을 검출하도록 상기 트래픽 요구 정보를 처리하는 단계;
- 적어도 하나의 검출된 주기적인 트래픽 패턴에 따라 각각의 셀을 위한 할당된 무선 리소스들을 조정하는 단계; 및
- 기지국 피드백들에 따라 상기 조정된 할당된 무선 리소스들을 검토하는 단계.
본 출원은 또한 기지국들에 의해 커버되는 셀들의 세트 내에 무선 리소스 관리를 위한 셀 제어기의 실시예들을 제공한다.
일 실시예는:
- 예를 들면, 학습 단계 동안, 대응하는 기지국으로부터 복수의 셀 상에서 상대적 QoS 및 무선 성능 지수들을 갖는 트래픽 요구들에 대한 정보를 검색하기 위한 수단;
- 주기적인 트래픽 패턴들을 검출하도록 트래픽 요구들에 대한 상기 정보를 처리하기 위한 수단;
- 상기 검출된 주기적인 트래픽 패턴들에 따라 상기 복수의 셀을 위해 할당된 무선 리소스들을 조정하기 위한 수단; 및
- 상기 조정된 할당된 무선 리소스 방식에 관한 기지국들로부터의 피드백들을 수집하기 위한 수단을 포함한다.
일 실시예에서, 셀들의 세트 내에서의 트래픽 및 간섭 인지 다중 액세스 방식이 제공된다.
또 다른 실시예에서, 트래픽 오버로드 상황 검출이 인에이블되며, 오버로드 상황들이 예측되어, 그에 따라 네트워크 파라미터들이 요구된 대로 자발적으로 재구성된다.
일 실시예에서, 무선 네트워크들의 성능은 동일-채널 간섭을 회피하고 타겟 서비스 품질을 유지함으로써 향상된다.
일 실시예에서, 무선 리소스들의 한계 제약 하에 적응형 무선 리소스 할당 방식이 제공된다.
일 실시예에서, 자기-훈련된 지능형 무선 리소스 할당 방식이 제공된다.
일 실시예에서, 셀들의 제어된 세트의 각각의 셀 내에서 시간에 걸친 무선 리소스 이용이 예측된다.
일 실시예에서, 복수의 셀들의 무선 리소스들이 공동으로 관리된다.
일 실시예에서, 셀들의 세트 중에서 무선 리소스들이 각각의 셀 내에서 모든 요청된 서비스들을 매칭하도록 최적으로 할당된다.
일 실시예에서, 셀들의 세트 중에서 적응형 및 동적 리소스 관리 방법이 보장된다.
일 실시예에서, 복수의 셀들 내의 무선 리소스들의 이용에 대한 업데이트된 글로벌 뷰가 유지된다.
일 실시예에서, 무선 리소스 관리를 위한 통계적 접근법이 제공된다.
일 실시예에서, 트래픽 및 간섭 인지 리소스 관리 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 셀들의 세트 내에서 무선 리소스들 재구성에 관한 자기-조절 및 지능형 의사 결정이 제공된다.
일 실시예에서, 셀들의 세트 내에서 상기 무선 리소스 이용으로의 올바른 통찰력이 획득된다.
일 실시예에서, QoS 저하를 초래하는 불충분한 리소스 제공 상황들이 각각의 셀의 실제 요구들에 따라 셀들 간에 공유된 시간/주파수 리소스들을 채택함으로써 예상된다.
일 실시예에서, 파라미터들의 세트를 관찰하고 상기 네트워크 현재 성능들에 대한 지능형 의사 결정을 인에이블하는 실시간 모니터링 접근법이 제공된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들 및 이점들이 첨부한 도면과 함께 고려된, 바람직한 실시예들의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 무선 리소스 관리와 연관된 셀룰러 네트워크로부터 복수의 셀들을 도시한 개략도.
도 2는 무선 리소스 할당을 도시한 개략도.
도 3은 적응형 트래픽 및 간섭 무선 리소스 관리를 허용하는, 대표적인 실시예를 도시한 개략도.
도시된 예로서, 도 1을 참조하여, 간섭 셀들(C1,...,CN)의 세트는 각각 공통 시간 및 주파수 리소스들을 공유하는 기지국들(BS1,...,BSN)에 의해 커버된다. 이들 기지국들(BS1,...,BSN)의 무선 리소스 사용은 셀 제어기(cells controller; CC)에 의해 관리되고 제어된다. 예시로서,:
- BS1,...,BSi(여기서, i는 1보다 크거나 동일한 정수이다)는 활동이 저녁에 높고(예를 들면, 근로자들이 집으로 돌아간다) 낮 동안 더 낮은 거주 구역을 커버한다; 반면
- BSi +1,...,BSN(여기서, i는 N보다 작다)은 트래픽 활동이 근무 시간 동안 우세한 비즈니스 영역을 커버한다.
다운링크 서브-프레임에 연관된, 기지국들(BS1,...,BSN) 중에서 무선 리소스들의 동일한 공유를 고려하기보다는, 각각의 셀(Ci)에서 트래픽 요구들 및 상대적 QoS의 함수로 가변 RRM이 채택된다. 그 외에, "주거" (BS1,...,BSi)를 위한 늦은 시간들에서 또는 "비즈니스" (BSi +1,..,BSN)를 위한 비즈니스 시간들 동안 높은 트래픽 요구들은 불충분한 할당 리소스들로 인해 만족될 수 없으며, 이는 높은 호 절단들, 성능 저하 및 호 거부들로 이어진다.
이를 위해, 상기 CC는 두 개의 단계들을 모니터링할 수 있다:
- 최적의 다수의 액세스 방식을 생성하기 위해 상기 무선 셀들 성능 및 무선 리소스 이용을 분석하도록 허용하는 자동 학습 단계;
- 상기 이전 단계에 의해 제공된, 상기 최적의 트래픽 및 간섭 인지 다중 액세스 방식을 수행하도록 책임이 있는 동작 단계.
상기 셀 제어기(CC)는 주어진 시간 기간 기반(예를 들면, 시간마다, 하루마다, 주마다, 월마다, 또는 해마다)으로 수집한다.
- 서비스 유형(예를 들면, 음성 통화, SMS, WAP, GPRS, 또는 비디오 스트리밍), 호들의 수, 호 지속 기간 또는 호 수신-간 시간(call inter-arrival time)과 같은, 각각의 셀(Ci)에서의 트래픽 요구들에 대한 정보;
- 경험된 신호-대-간섭-및-잡음 비(SINR), 주파수 대역, 무선 통신 표준, 단/다중-안테나 기술, 코딩 방식, 통신 방향들 모두에서의 변조 방식, 충돌의 수, 호 거부의 수, 비트 에러 레이트(BER)와 같은, 각각의 무선 셀(Ci) 상에서 성능 지수들에 대한 정보.
기지국들(B1,...,BN)로부터 검색될 수 있는 각각의 셀(Ci) 상에서의 성능 지수들 및 트래픽 요구에 대한 이들 관찰된 정보는 다음을 위한 통계적 마이닝(statistical mining)의 대상이다.
- 상기 수집된 트래픽 활동 내에서의 주기적 트래픽 패턴들(Periodic Traffic Patterns; PTP)을 식별하도록. 사실상, 매일의 통계는 셀들에 걸친 상기 트래픽 활동의 몇몇 주기성을 보여준다(예를 들면, 자유로운/바쁜 시간들은 매일매일 유사한 특성들을 제공한다). 이들 기간들 동안의 트래픽 패턴들은 주기적 트래픽 패턴들(PTP)로 불리운다; 및 후속하여
- 각각의 PTP 내에서 안정된 트래픽 주기적 슬롯(Stable Traffic Period Slots)을 구별하도록. 따라서, 각각의 PTP는 그동안 상기 트래픽 활동에서의 변화들이 임계값과 비교해볼 때 제한되는 STPS로 세분된다. 상기 임계값은 상기 셀 제어기에 의해 미리 결정될 수 있거나 또는 프로그램가능한 인터페이스를 통해 네트워크 운영자에 의해 제공될 수 있다.
상기 표현 "패턴"은 셀 내에서의 시간의 함수로 호 수의 변화, 셀 내에서 시간의 함수로 확립된 통신 유형(예를 들면, 음성 통화, SMS, WAP, GPRS, 비디오 스트리밍, 파일 전송), 셀들의 함수로 사용된 시간/주파수 리소스들 등과 같은 적어도 또 다른 파라미터의 함수로 특정 파라미터 분포 내에서의 형상을 의미하도록 의도된다는 것을 주의하자.
패턴은 그것의 발생 값(예를 들면, 상기 발생 시간 또는 상기 발생 위치) 및 이러한 값 주변으로의 그것의 확산을 가진다. 주기적인 트래픽 패턴들은 국소적/전역적 최대 및 최소 검색 기술들 또는 자동 클러스터링 기술들을 사용함으로써 식별될 수 있다.
각각의 셀(Ci)의 성능 지수들 및 트래픽 요구에 대한 수집된 정보는 이들 정보가 복수의 도메인들에서 공동으로 연구되기 때문에, 다-차원 통계 분석을 수행한다. 예들로서, 공간 영역당 무선 리소스 사용, 시간에 걸친 무선 리소스 사용, 공간 영역당 서비스 유형(예를 들면, 음성 통화, SMS, WAP, GPRS, 비디오 스트리밍, 파일 전송), 공간 영역당 시간에 걸친 주파수 리소스 사용, 공간 영역당 호들의 수, 공간 영역당 시간의 함수로 채널(예를 들면, 방송 채널(BCH), 독립형 전용 제어 채널(SDCCH), 공통 제어 채널(CCCH), 또는 랜덤 액세스 채널(RACH)) 사용 등을 언급할 수 있다.
공간 영역당 시간에 걸친 호들의 수의 분포 함수 또는 누적 밀도 함수의 변화 또는 공간 영역당 및 시간에 걸친 서비스당 BER의 평균/분산과 같은 셀들(C1,...,CN) 상에서의 관찰된 정보에 대한 복수의 통계적 연구가 수행될 수 있다. 이러한 통계적 마이닝은 임의의 기술적/수적 컴퓨팅 환경을 사용함으로써 수행될 수 있다.
복수의 모델들은 관찰된 정보의 통계적 분석을 통해 획득될 수 있으며, 이는 각각의 셀(Ci) 상에서 또는 셀들의 전체 세트 상에서 무선 리소스 이용을 충실히 기술한다. 이러한 패턴들의 비-제한적 예들로서, 다음이 언급될 수 있다:
- 기술적 파라미터들의 세트를 갖는 모바일 사용자들의 통화 행동 및 각각의 셀 내의 그것들의 분포들을 기술하는 통화 패턴. 이러한 파라미터들은 통화 지속기간, 호 수신-간 시간 또는 서비스 유형(음성 통화, SMS, WAP, 또는 GPRS)을 포함할 수 있다;
- 트래픽 및 시그널링 채널들 상의 가입자들의 이동들의 영향들을 기술하는 이동성 패턴(위치 업데이트 및 핸드오버);
- 주어진 셀(Ci) 내에서 서빙될 가입자들의 수의 시간에 걸친 변화를 기술하는 모집단 크기 패턴;
- 셀(Ci)당 총 인입 호의 함수로 거부된 호를 기술하는 호 차단 패턴;
- 인접 셀들 간의 동일-채널 간섭, 및 이런 이유로 서비스 품질 저하 등을 수량화하는 BER 패턴.
트래픽 패턴들은 매일, 주마다, 또는 매월 기반으로, 네트워크 리소스 이용 및 무선 셀들 성능들의 행동을 강조한다.
이들 패턴들은 예를 들면, 양호한 신뢰도를 갖고, 최번시들의 시간 발생, 뿐만 아니라 그것들의 위치, 및 그것들 각각의 트래픽 오버로드들을 결정하도록 허용한다. 주어진 셀(Ci)에서의 리소스 이용은 선험적 예측불가능한 방식으로 시간에 걸쳐 변하지만, 상기 트래픽 오버로드는 확립된 모델들로부터 매우 정확하게 추정될 수 있다.
STPS는 이들 PTP 내에서 다소 일정한 부분을 식별함으로써 PTP로부터 추론된다. 예시된 예로서, 오후 12시 ~ 14시 시간 윈도우 주변에서의 셀들(Bi+1,...,BN)상에서 STPS를 구별할 수 있다. 예를 들면, 이러한 STPS는 매일(휴일 동안을 제외하고) 중요하고 평균적으로 일정한 수의 확립된 호들을 보여줄 수 있다.
게다가, 셀 제어기(CC)는 다음에 대한 통계들을 도출할 수 있다.
- 트래픽 요구들 : 시간 슬롯 또는 보다 큰 기간마다 관찰된 애플리케이션 유형들 및 볼륨들에 대한 분포들(예: 상기 셀 트래픽의 a%는 주어진 피크 레이트들을 가진 타겟 평균 데이터 레이트를 가진 최선 노력-형이고, b%는 보장하기 위한 데이터 레이트를 가진 음성 트래픽이며, 나머지 트래픽은 비디오 스트리밍과 같은 지연 민감 트래픽일 것이다); 및
- 무선 셀 성능, 예를 들면, 변조 및 코딩 방식들의 누적 밀도 함수는 가능한 무선 성능 메트릭이다: 상기 셀에서의 통신의 y1%는 QPSK½로 수행되고, y2%는 16 QAM½, ..., 나머지는 64 QAM¾로 수행된다.
트래픽 및 간섭 인지 다중 액세스 리소스 할당(TIAMA_RA)은 셀(Ci)당 및 STPS당 요구될 리소스들을 예측하기 위해 STPS들 및 무선 셀들 성능들을 이용한다. 그 후, 트래픽 및 간섭 인지(TIAMA) 프로세스는 각각의 STPS에 대해 수행된다.
무선 성능 지수들(링크 적응 애플리케이션을 가진 변조 및 코딩 레이트들, SINR, 또는 BER과 같은) 뿐만 아니라 주어진 QoS 제약들(보장된 비트 레이트를 가진 최선 노력-형 또는 비디오 스트리밍과 같은 지연 민감 트래픽과 같은)을 가진 트래픽 요구들은 무선 리소스 할당 동안 고려될 수 있다.
관찰된 정보에 대해 수행된 통계적 분석에 이어, 복수의 트래픽 요구 시나리오들이 다음과 같이, 몇몇 통계 파라미터에 따라 식별될 수 있다.
- 시간에서의 특정 주기로 주어진 위치에서 발생하는 최번시들;
- 무선 리소스 이용이 "데드(dead)" 기간들(경기의 전반전 및 후반전) 및 매우 활성인 기간(경기의 하프 타임, 승리하거나 또는 골을 득점하는 것)을 나타내는 주어진 위치에서 발생하는 스포츠 이벤트;
- 자정 무렵의 트래픽 오버로드를 가진 새해 첫날;
- RACH, TCH, 및 SDCCH 채널들의 중요한 사용을 가진 도로 사고; 및
- 높은 BER을 가진 셀간 간섭.
상기 셀의 커버리지 CC 관리된 영역의 일부에 걸쳐 발생하는 예외적인 이벤트들의 경우에, 상기 트래픽 및 간섭 인지 다중 액세스 리소스 할당(TIAMA_RA) 방식은 유사한 이벤트들 동안 이전에 수집되어 온 정보에 기반하여 추정될 수 있다.
수집된 정보에 대한 식별된 트래픽 패턴들은 불충분한 무선 리소스들의 예측을 허용하며, 따라서 각각의 셀의 실제 요구들에 대한 셀들 간에 공유된 시간/주파수 리소스들의 적응을 허용한다.
각각의 계산된 STPS의 시작 시간에서, 상기 셀 제어기(CC)는 TIAMA 방식에 따라 그것에 할당되는 상기 리소스 블록들을 상기 셀들에 통지한다. 상기 셀 제어기(CC)로 향하는 TIAMA 애플리케이션으로부터 기인하는 그것의 통신 성능에 대한 각각의 셀(Ci)로부터의 피드백은 상기 다중 액세스 방식들을 인증하거나 또는 또 다른 TIAMA 계산 단계를 트리거한다.
도 2는 셀들(C1,...,CN) 가운데 시간에 걸친 주파수 슬롯 재분할을 도시한다. 주파수 슬롯 할당 방식의 이러한 예는 상기 예에서 논의된 바와 같이, "주거"(BS1,...,BSi) 및 "비즈니스"(BSi +1,...,BSN)에서 상기 시간 윈도우(오후 12시 ~ 14시) 주변에서 식별된 STPS에 기초한다. 도 2는 상기 STPS 시간 윈도우 동안 및 다운링크의 서브프레임(서브프레임 DL)에서 BS1,...,BSi 및 BSi +1,...,BSN에 동일하지 않게 할당되는 시간/주파수 리소스 블록을 도시한다.
셀 제어기(CC)는 기지국들(B1,...,BN) 피드백들에 따른 무선 리소스 할당 방식을 검토한다. 상기 할당 무선 리소스 방식은 부정의 피드백(예를 들면, 서비스 품질 위반, 공동-채널 간섭 또는 호 차단의 증가)이 있자마자 검토될 수 있다.
여기에 기술된 방법들의 다양한 실시예들은 도 3에 도시된 상기 셀 제어기(CC) 내에 구현된 TIAMA 시스템에 의해 기지국들(BS1,...,BSN)의 세트 내에서 수행될 수 있다. 예시적인 시스템이 다음을 포함한다:
- 상기 셀들에 걸친 트래픽 활동이 하나의 기간에서 또 다른 기간으로 되풀이되는 주어진 시간 기간에서의 기간들을 검출하는 주기적 트래픽 패턴들 검출(PTP_D) 수단;
- PTP의 세분들(상기 기간 시간 스케일보다 낮지 않은)을 식별하는 안정된 트래픽 주기적 슬롯들 및 패턴들 식별(STPSP_I) 수단: 트래픽 활동에 대한 변화들이 제한되는 안정된 트래픽 주기 슬롯들(STPS). 그 후, 상기 STPS에 대해 일정한 셀마다 상기 연관된 트래픽 패턴이 계산된다;
- 각각의 셀에 의해 보고되는 무선 성능(예로서, 스펙트럼 효율)을 수집하는 무선 셀 성능(RAP) 수단;
- 할당 간격마다 각각의 셀에 할당되는 상기 리소스들을 계산하는 TIAMA 리소스 할당(TIAMA-RA) 수단. 상기 할당된 리소스는 트래픽 요구들(STPS마다 처리된 상기 안정된 트래픽 패턴들) 및 상기 경험된 무선 셀들의 성능과 관련된 데이터를 설명한다.
상기 셀 제어기는 다음을 더 포함할 수 있다:
- 명령 신호들을 통해, 할당된 무선 리소스들을 각각의 셀(Ci)에 전송하기 위한 수단; 및
- 상기 할당된 무선 리소스 방식을 가동하도록 할당된 리소스들을 적용하기 위한 수단.
도 3을 참조할 때, 일 실시예에서, 상기 셀 제어기는 트래픽 요구들에 대한 정보를 검색하기 위한 수단(RAP); 주기적인 트래픽 패턴들을 검출하도록 트래픽 요구들에 대한 상기 정보를 처리하기 위한 수단(PTP_D) 및 상기 검출된 주기적인 트래픽 패턴들에 따라 할당된 무선 리소스들을 조정하기 위한 수단(TIAMA_RA) 및 상기 조정된 할당된 무선 리소스들에 관하여 상기 대응하는 기지국들(BS1,...,BSN)로부터 피드백들을 수집하기 위한 수단(RAP)을 포함한다.
할당된 리소스들은 셀들의 요구들에 맞아야 한다. 사실상, 셀 제어기(CC)는 각각의 셀(Ci) 내에서 만족스러운 서비스 품질을 유지하면서, 한정된 무선 리소스들 상에서 수행되고 셀들(C1,...,CN)에 할당될 적절한 스케일링 효과를 결정한다. 달리 말하면, 셀 제어기(CC)는 대응하는 시간들에서 예상된 무선 리소스들 및 상기 한정된 무선 리소스들 제약 내에서의 위치들을 결정한다. 따라서, 도 1의 상기 예에서, 훨씬 더 많은 리소스들이 수집된 정보 마이닝(information mining)에 의해 추정되는 비지니스 시간 동안 BSi +1,...,BSN에 할당된다. 이들 시간들 동안, 적게 예상된 요구들을 가진 BS1,...,BSi는 보다 많은 예상된 요구들을 가진 경쟁하는 비즈니스 영역 셀들의 이득에 적은 리소스들을 할당받는다.
TIAMA 기능들은 예를 들면, 몇몇 셀들에서 QoS의 저하를 경험할 때 요구에 대해 활성화될 수 있음이 주의되어야 한다.
또한, TIAMA 기능들 및 모듈들은 분산되거나 또는 집중된 방식으로 구현될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
TIAMA_RA는 이전 트래픽 요구들 및 경험된 무선 성능 및 상기 셀 제어기(CC)의 제어 하에 있는 경쟁 셀들 간의 현재 차이에 기초하여, 가입자의 요구를 적절하게 수용한다.
유리하게는, TIAMA는 리소스 할당 업데이트들 및 네트워크 유지 관리의 예상을 허용하는 모바일 사용자 행동들(애플리케이션 사용 또는 이동성과 같은)에 대한 귀중한 정보를 출력한다.
TIAMA_RA는 셀들(C1,...,CN) 내 상기 배포된 통신 표준(GSM, UMTS, CDMA 또는 LTE와 같은)에 독립적이라는 것이 주의되어야 한다.
예시적인 방법들에 대해 상술된 상기 기능들 모두는 예로서 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어 프로그래밍으로 구현된 적절한 명령들 하에서 동작하는 특별한 또는 일반적인 목적의 디지털 정보 처리 디바이스들에 의해 쉽게 실행된다. 예를 들면, 기능 모듈들은 반도체 기술로 구성된 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC)로서 구현될 수 있으며, 또한 필드 프로그램가능한 게이트 어레이들(FPGA) 또는 임의의 다른 하드웨어 블록들로 구현될 수 있다. 또한, 상술된 수단은 적절한 명령들로 프로그래밍되고 적절한 메모리에 대한 액세스가 제공되는 프로세서들에 의해 구현될 수 있다.

Claims (12)

  1. 기지국들(BS1,...,BSN)에 의해 커버되는 셀들(C1,...,CN)의 세트 내에서 무선 리소스 관리를 위한 방법에 있어서,
    - 대응하는 기지국(BSi)으로부터 각각의 셀(Ci) 상에서의 상대적인 서비스 품질(QoS) 및 무선 성능 지수들을 포함한 트래픽 요구 정보를 검색하는 단계;
    - 적어도 하나의 주기적인 트래픽 패턴을 검출하도록 상기 트래픽 요구 정보를 처리하는 단계로서, 상기 처리는 상기 검출된 적어도 하나의 주기적인 트래픽 패턴 내에서 안정된 트래픽 주기적 슬롯을 식별하는 단계를 포함하는, 상기 트래픽 요구 정보 처리 단계;
    - 상기 검출된 적어도 하나의 주기적인 트래픽 패턴에 따라 각각의 셀(Ci)에 대한 할당된 무선 리소스들을 조정하는 단계로서, 상기 조정은 셀(Ci)당 식별된 안정된 트래픽 주기적 슬롯마다 수행되는, 상기 할당된 무선 리소스들 조정 단계; 및
    - 기지국(BS1,...,BSN) 피드백들에 따라 상기 조정된 할당된 무선 리소스들을 검토하는 단계를 포함하는, 무선 리소스 관리를 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트래픽 요구 정보를 검색하는 단계는 시간 기간을 포함하는 학습 단계 동안 발생하는, 무선 리소스 관리를 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트래픽 요구 정보를 처리하는 단계는 상기 셀들(C1,...,CN)의 세트의 각각의 셀(Ci) 상에서 트래픽 요구 정보의 다차원 통계 분석을 수행하는 단계를 포함하는, 무선 리소스 관리를 위한 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    할당된 무선 리소스들을 조정하는 단계는 공동-채널 간섭을 최소화하고 타겟 서비스 품질을 유지하는, 무선 리소스 관리를 위한 방법.
  7. 기지국들(BS1,...,BSN)에 의해 커버되는 셀들(C1,...,CN)의 세트 내에서 무선 리소스 관리를 위한 셀 제어기에 있어서,
    - 대응하는 기지국(BSi)으로부터 각각의 셀(Ci) 상에서의 상대적인 서비스 품질(QoS) 및 무선 성능 지수들을 포함하는 트래픽 요구들에 대한 정보를 검색하기 위한 수단;
    - 주기적인 트래픽 패턴들을 검출하도록 트래픽 요구들에 대한 상기 정보를 처리하기 위한 수단으로서, 상기 처리 수단은 상기 셀들에서의 트래픽 활동에 대한 변화들이 제한되는 안정된 트래픽 주기적 슬롯들의 적어도 하나의 세분을 식별하도록 적응되는, 상기 트래픽 요구들에 대한 정보 처리 수단;
    - 상기 검출된 주기적인 트래픽 패턴들에 따라 각각의 셀(Ci)에 대한 할당된 무선 리소스들을 조정하기 위한 수단; 및
    - 상기 조정된 할당된 무선 리소스들에 관하여 상기 대응하는 기지국들(BS1,...,BSN)로부터의 피드백들을 수집하기 위한 수단을 포함하는, 셀 제어기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 트래픽 요구들에 대한 정보를 검색하기 위한 수단은 시간 범위(time span)마다 각각의 셀(Ci) 상에서 무선 성능 지수들 및 트래픽 요구에 대한 정보를 수집하기 위한 수단을 포함하는, 셀 제어기.
  9. 삭제
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 할당된 무선 리소스들을 조정하기 위한 수단은 각각의 셀(Ci)에 할당될 무선 리소스들을 계산 및 스케줄링하기 위한 수단을 포함하며, 상기 계산 및 스케줄링하기 위한 수단은 명령 신호를 결정하고 각각의 셀(Ci)에 송신하도록 적응되며, 상기 명령 신호는 상기 대응하는 셀들(Ci)에 전용되는 적어도 하나의 무선 리소스 파라미터를 포함하는, 셀 제어기.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 할당된 무선 리소스들을 조정하기 위한 수단은 상기 피드백들에 기초하여 할당된 무선 리소스들을 조정하도록 적응되는, 셀 제어기.
  12. 컴퓨터 및 무선 리소스 관리를 위한 전용 시스템 중 적어도 하나의 메모리 상에 저장된 명령들을 포함한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 청구된 상기 방법을 수행하도록 적응되는, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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