KR101307180B1 - 셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트를 자동으로 구성하기 위한 방법 - Google Patents

셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트를 자동으로 구성하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트(NCL)를 자동으로 구성하기 위한 방법은 복수의 이동국들로부터 이웃 셀들에 대한 측정 리포트들을 수신하는 단계를 포함한다. 리포트들은 각각이 연관되는 이웃 셀에 의해 그룹핑(grouping)된다. 이웃 셀들은 각각의 그룹 내의 리포트들의 수에 의존하여 NCL 내에 포함하기 위해 선택된다.

Description

셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트를 자동으로 구성하기 위한 방법{METHOD FOR AUTOMATICALLY CONFIGURING A NEIGHBOR CELL LIST FOR A BASE STATION IN A CELLULAR WIRELESS NETWORK}
본 발명은 셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트(NCL)를 자동으로 구성하기 위한 방법에 관한 것이다.
복수의 기지국들을 포함하는 셀룰러 네트워크에서, 각각의 기지국은 하나 이상의 연관된 셀들을 갖는다. 서빙 셀과 통신하는 이동국은 접속성을 유지하기 위해 새로운 타겟 셀로의 핸드오버를 필요로 할 수 있다. 이용자 단말이 하나의 셀의 커버리지 영역에서 다른 영역으로 이동할 때와 같은 핸드오버 과정에서, 타겟 셀로의 새로운 접속이 설정되고, 구 셀로의 접속은 해제될 수 있다.
핸드오버가 요구될 때, 이동국은 다수의 이웃 셀들의 신호 품질을 측정하고, 이는 적합한 타겟 셀을 선택할 때 이용된다. 이 측정 페이즈를 스캐닝이라 부른다. 스캐닝 시간 및 배터리 소모를 감소시키기 위해, 이동국은 서빙 셀에 의해 규정되고 브로드캐스팅되는 리스트에 포함된 이웃 셀들만을 스캔한다. 이러한 리스트를 이웃 셀 리스트(NCL)라 부른다. 이동국은 필요하면 이웃 셀로의 핸드오버를 위해 충분히 양호한 신호 품질을 제공하는 NCL의 적어도 하나의 상기 이웃 셀이 있는 경우, 핸드오버-커버(handover-cover)된다. 핸드오버 성능을 강화하기 위하여, 또한 스캐닝의 영향을 최소화하기 위하여, NCL은 서빙 셀로부터의 핸드오버를 실행하는 것을 필요로 하는 임의의 모바일이 핸드오버-커버되도록, 충분한 이웃 셀들만을 포함해야 한다.
현재, 예를 들면, UMTS 네트워크에서, 기지국들에 대한 NCL들은 예를 들면 필드 측정들을 이용하여, 중앙 오프라인 계획 도구들의 도움으로 수동으로 설정된다. 스크램블링 코드들(scrambling codes)의 할당은 또한 계획 도구들을 이용하여 수동으로 실행된다. 네트워크가 변경되면, 예를 들면, 새로운 기지국들이 배치되면, 반복되는 절차들을 요구한다.
미국 특허 출원 US 2007/0213086은 기지국에 대한 NCL을 자동으로 구성하기 위한 방법을 개시하고 있다. NCL을 초기화하기 위해, 기지국은 셀 정보 리스트(cell information list; CIL)를 이동국에 전송하고, 리스트에 포함된 그들 셀들에 대한 측정 리포트들을 요청한다. 기지국은 리포트된 측정들을 이용하여, CIL에 포함된 기지국들 중 무엇이 그 기지국에 대한 NCL에 포함되어야 하는지를 결정한다. 그 후에, NCL은 모바일 단말로부터 새로운 측정 리포트들을 요청하고, 적당하면 NCL을 변경시키기 위해 리포트들을 이용함으로써 자동으로 업데이트될 수 있다.
본 발명의 목적은 셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트(NCL)를 자동으로 구성하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에서, 셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트(NCL)를 자동으로 구성하기 위한 방법은 복수의 이동국들로부터 이웃 셀들에 대한 측정 리포트들을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 리포트들은 각각이 연관되는 이웃 셀에 의해 그룹화된다. 이웃 셀들은 각각의 그룹들 내의 리포트들의 수에 의존하여 NCL 내에 포함하기 위해 선택된다.
따라서, 이동국들은 이웃 셀들을 발견하고 측정할 수 있으며, NCL은 자동으로 구성될 수 있다. 이는 보다 효율적이고, 보다 저렴하고, 현재의 수동적 접근에 비해 유연성이 있을 수 있다. 예를 들면, 새로운 기지국들이 현 네트워크 내에서 및 분산된 애드-혹(ad-hoc) 네트워크 아키텍처들을 위해 개발될 때, 네트워크에 대한 임의 변경들이 있다면, 자동 구성은 예를 들면, NCL을 업데이트하도록 요구될 때 실행될 수 있다. 또한, NCL의 자동 구성은 수동 구성을 더욱 번거롭게 할 보다 작은 셀 사이즈들로의 추세와 함께 유리할 수 있다. 자동 구성은 또한 필드 엔지니어가 액세스하기 어려운 영역들에서 유리하다.
본 발명에 따른 방법은 실제 네트워크로부터 통계를 발견하고 실행하기 위해 이동국들을 이용한다. 이는 NCL의 자동 구성을 허용하고, 자기 최적화와 동작 동안의 다이내믹한 변경들 및 네트워크의 진화의 구성을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 방법은 또한, 필요한 이웃들의 수가 이용 가능한 NCL 리스트 길이를 초과하는 네트워크들을 다룰 수 있고, 미국 특허 출원 US 2007/0213086 호에 개시된 제안에 비해 매크로셀룰러 배치들을 위해 더 적합할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 최적화된 NCL이 서빙 셀로부터의 핸드오버의 성공을 강화하도록 규정되는 것을 가능하게 하는 한편, NCL의 사이즈를 최소화함으로써 스캐닝의 영향을 줄인다.
본 발명에 따른 방법에서, 측정이 신호 품질 문턱치를 초과하는 경우에만, 리포트는 그룹에 포함된다. 측정이 요구된 문턱치를 충족시키지 못하면, 셀이 핸드오버를 위해 적합한 타겟 셀을 제공할 가능성은 희박하고, 이에 따라 다른 고려를 포기할 수 있다. 측정이 신호 품질 문턱치를 초과할 때, 그 측정을 리포트한 이동국은 핸드오버-커버됨(handover-covered)으로서 표시될 수 있다.
일 방법에서, NCL에 포함된 셀들의 수는 문턱치 백분율에 대비되는 핸드오버-커버됨으로서 표시된 이동국들의 백분율에 의해 결정된다.
이동국들에 의해 리포트된 신호 품질과 연관된 모든 이웃 셀들로부터, NCL에 포함되도록 선택된 그들은 적어도 하나 이상의 선택 이웃들이 핸드오버 후보자가 되도록 충분한 신호 품질과 함께 리포트되는 매크로셀 경계(macrocell boundary)에서의 이용자 측정 위치들의 수를 최대화하는 것들일 수 있다. 이는 신호가 약해지는 매크로셀의 가장자리에서의 각각의 위치에서, 적어도 하나의 선택 셀이 핸드오버되도록 이용가능함을 보장한다.
본 발명에 따른 방법에서, 리포트는 그룹에 포함되며, 상기 그룹에서만, 그 측정 리포트를 리포트하는 이동국이 품질 문턱치 아래에 있는 그의 서빙 셀로부터 신호를 수신한다.
본 발명에 따른 방법에서, 리포트들은 그룹들 내의 리포트들을 형성하기 위해 관련 이웃 셀들에 대하여 이동국의 매트릭스 내에 그들을 배열하는 통계 모듈 내에 수집된다. 통계 모듈로부터의 정보는 NCL을 구성하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에서, 셀룰러 무선 네트워크에서의 이용을 위한 이웃 셀 리스트(NCL) 최적화 시스템은: 이동국들로부터 측정들을 수집하고, 이웃 셀 및 이동국에 의해 그들을 매트릭스 내에 배열하기 위한 통계 모듈; 및 이웃 셀과 연관된 각각의 그룹 내의 리포트들의 수에 의존하여 NCL 내에 포함하기 위한 이웃 셀들을 선택하기 위해 통계 모듈로부터의 정보를 이용하기 위한 이웃 리스트 계산 모듈을 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에서, 셀룰러 무선 네트워크는 이웃 셀 리스트(NCL) 최적화 시스템을 포함한다.
본 발명의 제 4 양태에 따라, 셀룰러 무선 네트워크는 제 1 양태에 따른 방법을 실행하도록 구성된다. 상기 셀룰러 무선 네트워크는 WiMAX, LTE, UMTS, 또는 다른 기술 유형일 수 있다.
그 다음로 본 발명의 몇몇 실시예들은 예시적으로만 및 첨부 도면들에 관하여 서술될 것이다.
도 1은 셀룰러 무선 네트워크의 부분 및 이웃 리스트 최적화 시스템을 도식적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 셀에 대한 이웃 셀들을 도식적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 단계들을 도식적으로 도시한 도면.
도 1을 참조하면, WiMAX 네트워크(1)는 복수의 기지국들을 포함하고, 이들 중 하나(2)가 도시되었다. 기지국(2)은 주변이 음영으로 도시된 커버리지(coverage)를 제공하는 셀(3)을 갖는다. 셀(3)은 이웃 셀들로부터 수신된 신호 품질에 관하여 측정 리포트들을 그에 전송하는 복수의 이동국들(M)을 위한 서빙 셀이다. 기지국이 이웃 셀 아이덴티티들에 관하여 이동국들에 정보를 전송하는 것을 필요로 하지 않고, 이동국들은 충분히 양호한 품질의 신호를 갖는 임의의 이웃 셀들을 검출한다. 도 2는 서빙 셀(3) 및 이와 경계를 이루는 복수의 이웃 셀들(C1-C7)을 도시하고 있다. 다수의 이동국들(M1-M6)은 서빙 셀(3)과 이웃 셀들(C1-C7) 사이의 경계들에 위치한다.
이웃 리스트 최적화 시스템(NLOS)(4)은 통계 모듈(SM)(5) 및 이웃 리스트 계산 모듈(NLCM)(6)을 포함한다. NLOS(6) 또는 이의 부분들은 기지국(2) 또는 이에 원격으로 위치할 수 있다. 통계 모듈(5)은 이동국들(M1 내지 MM)로부터 측정 리포트들을 수집한다. 측정 리포트들은 이동국에 의해 발견된 각각의 이웃 셀의 신호 품질 및 식별자를 포함하고, 또한 그 이동국에 의해 수신된 서빙 셀의 신호 품질을 포함한다. 이동국은 스캐닝하는 동안 이웃하는 셀들을 측정하여, 그것은 현 NCL에 이미 포함된 이웃하는 셀들 뿐만 아니라 모바일이 캡처링(capturing)할 수 있는 가능한 많은 이웃 셀들을 스캐닝한다. 이는 각각의 셀이 새롭게 나타나는 이웃 셀들을 발견하는 것을 허용하고, 또한 다른 것들이 사라지면 업데이트가 유지되는 것을 허용한다. 이동국은 예를 들면, SCN-REP 메시지를 통해 측정들을 서빙 셀(3)에 리포트한다.
이동국들에서 나오는 측정들로부터, SM(5)은 상이한 이동국들(M1 내지 MM)에 의해 측정된 신호 품질을 갖는 이웃 셀들(C1 내지 CN)을 포함하는 통계 매트릭스(7)를 생성한다. 효율을 강화하기 위해, 통계 매트릭스(7)는 단지, 수용가능한 문턱치보다 불량한 신호 품질을 서빙 셀로부터 수신하는 이동국들로부터의 측정 리포트들을 포함한다. 이는 예를 들면, 매크로셀 에지(macrocell edge)에서 이동국들이 핸드오버를 요구할 수 있는 위치들만이 고려된다는 것을 보장한다.
NLCM(6)은 최적 NCL을 계산하기 위해 SM(5)에 의해 제공된 통계 매트릭스(7)를 이용한다. 이것이 실행되는 하나의 방법은 도 3과 관련하여 이하 설명된다.
처음에, 8에서, NCL은 비어 있고, 모든 이동국들은 '비-핸드오버-커버됨(non handover-covered)'이라고 마킹(marking)되고, 모든 셀들은 '선택되지 않음'이라고 마킹된다.
다음 단계(9)에서, 통계 매트릭스(7)에서 설정된 데이터는 액세스된다.
단계(10)에서, 선택되지 않음이라고 마킹되는 이웃 셀과, 그로부터 충분한 신호 품질을 수신하는 최대 수의 이동국들을 갖는 그것은 NCL에 포함되도록 선택된다. 도 2에서, 양호한 신호 품질은 플러스 기호 "+"로 마킹된다. 선택된 이웃 셀로부터 충분히 양호한 신호 품질을 수신하는 이동국들은 11에서 '핸드오버-커버됨'으로서 마킹된다. 상기 셀은 선택됨이라고 마킹되고, NCL에 부가된다.
단계들은 12에서 이동국들의 수용가능한 백분율이 핸드오버-커버될 때까지 반복되고, 계산은 13에서 종료된다. 나중에, 방법은 업데이트된 NCL을 제공하도록 다시 실행될 수 있다.
프로세스는 또한 도 2와 관련하여 서술된다. (2.1)에서, 통계 매트릭스가 이동국들(M1 내지 M6) 및 셀들(C1 내지 C7)에 대해 도시되어 있다.
도 2의 (2.2)에서, 그룹 내에서 다른 셀들보다 더 많은 리포트들을 갖는 셀 C2가 선택되고, 모바일들(M1, M2)은 핸드오버-커버된다.
단계(2.2) 그 다음, 모바일들(M3, M4, M5, 및 M6)은 아직 비-핸드오버-커버되어 있다. 남은 셀들(C1, C4, C5, C6, 및 C7)을 고려하면, 셀(C4)은 커버하는 남은 모바일들의 수에 관련하여 가장 양호한 것이다. 그러므로, 셀 C4는 NCL에 부가되고, 지금 모바일들(M1, M2, M3, 및 M4)은 핸드오버-커버된다.
단계들은 적어도 수용가능한 백분율의 모바일들이 핸드오버-커버될 때까지 반복된다. 예를 들면, 도 2에서, (2.3) 그 다음 67%(즉, 2/3)의 모바일들이 수용가능한 핸드오버 타겟을 찾도록 보장되고, (2.4) 그 다음에는 100%이다. 최종 NCL은 14에 도시되어 있다.
본 발명은 그의 사상 및 본질적 특징들을 떠나지 않고 다른 특정 형태들로 구현될 수 있다. 상기한 실시예들은 모든 점에서 단지 예시적일 뿐이고 한정적이 아님을 고려해야 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 것이라기보다는 오히려 첨부된 청구항들에 의해 지시된다. 청구항들의 등가의 범위와 의미 내에서의 모든 변경들은 그들의 범위 내에 포함되어야 한다.
1: WiMAX 네트워크 2: 기지국
3: 셀 5: 통계 모듈
6: 이웃 리스트 계산 모듈 7: 통계 매트릭스

Claims (12)

  1. 셀룰러 무선 네트워크에서 기지국에 대한 이웃 셀 리스트(NCL)를 자동으로 구성하기 위한 방법에 있어서:
    복수의 이동국들로부터 이웃 셀들에 대한 측정 리포트들을 수신하고;
    상기 리포트들을 각 리포트가 연관되는 이웃 셀에 의해 그룹화하고;
    각각의 그룹들 내의 리포트들의 수에 의존하여 상기 NCL 내에 포함하기 위해 이웃 셀들을 선택하고;
    그룹들 내에 상기 리포트들을 형성하기 위해 관련 이웃 셀들에 대하여 이동국의 매트릭스로 리포트들을 배열(order)하는 통계 모듈 내에서 상기 리포트들을 수집하고;
    상기 NCL을 구성할 때 상기 통계 모듈로부터의 정보를 이용하고;
    상기 NCL을 비어 있도록 초기 설정하고 모든 이동국들을 비-핸드오버-커버됨(non-handover-covered)으로서 표시하는 단계; 비-핸드오버 인에이블된 이동국들로부터의 문턱치 품질 위의 가장 많은 리포트들을 갖는 그룹을 결정하도록 상기 통계 모듈을 액세스하는 단계; 상기 가장 많은 리포트들을 리포트하는 이동국들을 핸드오버-커버됨으로서 표시하고 그 그룹이 연관되는 셀을 상기 NCL에 부가하는 단계; 비-핸드오버 인에이블된 이동국들로부터의 문턱치 품질 위의 가장 많은 리포트들을 갖는 다음 그룹을 결정하도록 상기 통계 모듈을 다시 액세스하는 단계를 포함하고; 상기 NCL이 구성될 때까지 상기 단계들을 계속 실행하는, NCL 자동 구성 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 NCL에 포함된 셀들의 수는 문턱치 백분율에 대비되는 핸드오버-커버됨으로서 표시된 이동국들의 백분율에 의해 결정되는, NCL 자동 구성 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 측정 리포트를 리포트하는 이동국이 그의 서빙 셀로부터 품질 문턱치 아래에 있는 신호를 수신하는 곳에서만 그룹 내에 리포트를 포함하는, NCL 자동 구성 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 변경들을 고려하기 위해 상기 NCL이 구성된 후의 시간에 상기 NCL을 업데이트하는 단계를 포함하는, NCL 자동 구성 방법.
  10. 셀룰러 무선 네트워크에서 이용하기 위한 이웃 리스트(NCL) 최적화 시스템에 있어서:
    이동국들로부터 측정들을 수집하고 이웃 셀 및 이동국에 의해 매트릭스로 그들을 배열하기 위한 통계 모듈; 및
    이웃 셀과 연관된 각각의 그룹 내의 리포트들의 수에 의존하여, 상기 NCL 내에 포함하기 위한 이웃 셀들을 선택하기 위해 상기 통계 모듈로부터의 정보를 이용하기 위한 이웃 리스트 계산 모듈을 포함하고,
    상기 NCL을 비어 있도록 초기 설정하고 모든 이동국들을 비-핸드오버-커버됨(non-handover-covered)으로서 표시하는 단계; 비-핸드오버 인에이블된 이동국들로부터의 문턱치 품질 위의 가장 많은 리포트들을 갖는 그룹을 결정하도록 상기 통계 모듈을 액세스하는 단계; 상기 가장 많은 리포트들을 리포트하는 이동국들을 핸드오버-커버됨으로서 표시하고 그 그룹이 연관되는 셀을 상기 NCL에 부가하는 단계; 비-핸드오버 인에이블된 이동국들로부터의 문턱치 품질 위의 가장 많은 리포트들을 갖는 다음 그룹을 결정하도록 상기 통계 모듈을 다시 액세스하는 단계를 실행하고; 상기 NCL이 구성될 때까지 상기 단계들을 계속하도록 동작하는, NCL 최적화 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 또는 제 4 항에 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 적응되는 수단을 포함하는, 셀룰러 무선 네트워크.
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