KR101319904B1

KR101319904B1 - 채널 할당을 위한 최적화 방법 및 채널 할당을 위한 최적화 장치

Info

Publication number: KR101319904B1
Application number: KR1020117023481A
Authority: KR
Inventors: 지강 치우; 펭 양; 빈양 수
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2013-10-21
Also published as: US8521201B2; WO2010102506A1; JP5478641B2; IN2011CN06415A; US20120009958A1; EP2408226B1; KR20110124361A; EP2408226A1; JP2012520037A; BRPI1013247A2; EP2408226A4; CN101835166B; CN101835166A

Abstract

다수 반복들에 기초하는 채널 할당을 위한 최적화 방법 및 채널 할당을 위한 최적화 장치가 제공된다. 채널 할당을 위한 최적화 방법은 채널 할당을 위한 최적 경로 탐색 프로세스 및 채널 스위칭 프로세스를 포함한다. 채널 할당을 위한 최적 경로 탐색 프로세스 동안, 초기화 기지국(IBS)은 인접한 기지국들과 교섭하여 다수 반복들에 의해 채널 할당을 위한 최적 경로를 찾는다. IBS 및 이의 인접한 기지국들은 채널 할당을 위한 실현가능한 최적 경로가 성공적으로 발견된 후에만 채널 스위칭 프로세스를 시작함으로써, 불필요한 채널 스위칭이 방지된다. 더욱이, 반복 횟수들의 임계치는 반복 프로세스 동안 적시에 수렴하지 않는 문제를 방지하기 위해 미리 설정되고, 현재 채널 상의 채널 할당에 대한 최적 경로 탐색 프로세스는 일단 현재 반복 횟수들의 수가 임계치를 넘으면 다른 경로를 찾기 위해 중단이 될 것이고 다른 채널들로 변경될 것이다.

Description

채널 할당을 위한 최적화 방법 및 채널 할당을 위한 최적화 장치{OPTIMIZATION METHOD FOR CHANNEL ASSIGNMENT AND OPTIMIZATION EQUIPMENT FOR CHANNEL ASSIGNMENT}

본 발명은 채널 할당 최적화 방법 및 채널 할당 최적화 장치에 관한 것으로서, 특히 다수 반복 채널 스위칭 프로세스를 통해 구현되는 채널 할당 최적화 방법 및 대응하는 채널 할당 최적화 장치에 관한 것이다.

스펙트럼 공유 시에, 무선 채널들을 상이한 시스템들에 적절한 방식으로 할당함으로써, 상이한 시스템들 사이에 더욱 양호한 공존을 실현하는 것이 가장 중요하다. 한편, 이웃 시스템들 사이에서 동일 채널 간섭을 방지하기 위해, 중첩되는 커버리지(coverage) 범위들을 가지는 이웃 시스템들에 상이한 채널들을 할당하는 것이 요구된다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 시스템(1) 및 시스템(2)이 인접하기 때문에, BS(base staion)1 및 BS1에 속하는 SS(subscriber station)1 사이의 송신이 BS2 및 BS2에 속하는 SS2 사이의 통신 링크에 간섭을 생성하지 않도록, 시스템(1) 및 시스템(2)에 상이한 채널들을 할당할 필요가 있다. 다른 한편으로, 가능한 많은 시스템들은 자신들의 송신 수요들을 완수하기 위해서 전용 채널들을 할당받을 수 있음이 보장될 필요가 있다. 그렇지 않으면, 전용 송신 채널들이 할당되지 못한 그러한 시스템들은 다른 시스템들과 무선 채널들을 공유해야만 하고 이들은 심지어 자신들의 현재 송신 작업을 보류해야만 한다. 명백하게도, 이 경우, 스펙트럼 이용이 중단될 것이고, 서비스들의 QoS(quality of service)들은 충분히 보장될 수 없다. 즉, 시스템들 사이에서 효율적인 공존이 실행될 수 없다.

일반적으로, 스펙트럼 공유시에, 교차 시스템 무선 자원 관리를 실현하는 포괄 센터 제어기가 존재하지 않는다. 게다가, 중앙 집중식 방식에서 교차 시스템 글로벌 채널 할당 최적화를 실행하기 위해서 많은 정보를 수집/유지하는데 중앙 제어기가 필요하다. 더욱이, 네트워크 토폴로지(network topology)의 동적 변화는 그와 같은 정보를 전파하는데 부담을 악화시킨다. 그러므로, 중앙 집중식 글로벌 채널 할당 최적화 방식은 실제 네트워크 구성에 거의 적용될 수 없다. 이 경우에, 대안의 방식은 분배 방식으로 채널 할당을 실현하는 것이며, 여기서 각각의 시스템은 자기 자신의 동작 채널을 적응하여 선택한다.

현재, IEEE 802.16h 표준은 IBS(initialization base station)에 대한 전용 채널을 획득하도록, 채널 할당 최적화의 프로세스를 명기한다: 우선 IBS는 스펙트럼 감지 프로세스 동안 유휴(간섭이 없는) 채널의 검출을 시도한다; 만일 IBS가 어떠한 유휴 채널도 검출하지 못하면, 유휴 채널의 인접하는 작동 채널을 다른 유휴 채널들로 전환, 즉 IBS의 이웃 시스템의 채널 분배를 변경함으로써, 상기 유휴 채널은 상기 IBS의 전용 작동 채널로서 비워져야만 한다.

그러나, IEEE 802.16h는 단지 단일-홉(single-hop) 채널 분배 최적화 메커니즘을 규정하고, 이는 IBS가 단지 자신의 이웃 기지국들에게 자체적으로 유휴 채널을 베이케이팅(vacating)하도록 작동 채널을 변경할 것을 요구하는 것을 의미한다. IBS가 검출할 수 없으면, 백업 유휴 채널은 채널에서 동작하는 모든 이웃 기지국들에 존재하고, IBS는 802.16h에서 규정되는 바와 같이 채널 할당 최적화를 통해 유휴 채널을 자신의 전용 채널로 획득할 수 없다.

도 2는 유휴 채널이 작동 채널로서 획득되기 전에 IBS(BS5) 및 IBS의 이웃 기지국들에 대한 초기 채널 할당 및 초기 채널 할당 정보의 개략적인 도면을 도시한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, IBS의 초기 채널 할당 정보는 각각의 채널에서 작동하는 이웃 기지국들 및 이 이웃 기지국들의 백업 유휴 채널들의 ID들을 포함하고, 여기서 BS1, BS2, BS4, BS6, BS7, 및 BS8은 모두 BS5의 이웃 기지국들이고, 반면에 BS3 및 BS9는 BS5의 이웃 기지국들의 이웃 기지국들이다. 각각의 기지국에 할당될 수 있는 세 채널들이 존재한다고 가정하자. 여기서, 이들은 상이한 섀도우들로 표시된다.

도 2에 도시되는 바와 같이, BS1 및 BS7 이둘 모두는 채널 1에서 작동된다. 그러나, BS7는 백업 유휴 채널을 가지지 않으므로, BS1이 백업 유휴 채널로서 채널3을 가질지라도, BS5는 채널 1을 BS(5)의 작동 채널로 비워두기 위해 BS7 및 BS1에 다른 채널들로 전환하라고 요청할 수 없다. 유사하게, BS5는 채널 2 또는 채널 3을 자체의 작동 채널로서 비워두기 위해 채널 2 또는 채널 3에서 작동하는 이웃 기지국들에게 다른 채널로 전환하라고 요청할 수 없는데, 왜냐하면 채널 2 또는 채널 3에서 작동하는 이 이웃 기지국들 중 어느 것도 백업 유휴 채널을 가지지 않기 때문이다. 이 경우, 802.16h에서 규정되는 채널 할당 최적화 메커니즘이 이용되는 경우, BS5는 자신의 송신을 보류하고 서비스 메시지를 전송하기 위해 채널을 다른 이웃 기지국(들)과 공유해야만 한다. 그러나, 현재의 채널 할당이 도 3에 도시된 바와 같이 메커니즘을 통해 채널 할당 상황으로 변경될 수 있다면, BS5는 전용 작동 채널을 획득할 수 있다. 명백하게, 이 경우, 802.16h에서 규정되는 바와 같이 채널 할당 최적화 메커니즘과 비교하면, 이 새로운 메커니즘은 스펙트럼 효율을 개선시키고 BS5의 서비스 품질(QoS)를 더욱 효과적으로 보장할 수 있다.

그러므로, 시스템들 사이에서 더욱 양호한 공존을 인에이블(enable)하도록 채널 할당 최적화 메커니즘을 설계하는 것이 바람직하다.

본 발명은 다수 반복 기반 분배 채널 할당 최적화 메커니즘을 제공한다.

기본 채널 할당 최적화 프로세스는 두 단계들로 분리된다: 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계, 및 채널 스위칭 단계. 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 동안, IBS는 다수의 반복들을 통해 채널 할당 최적화 경로를 검출하기 위해 다른 기지국들과 교섭한다. 채널 할당 최적화 경로를 성공적으로 검출한 후에, IBS 및 다른 이웃 기지국들은 채널 스위칭 프로세스를 개시하여, 무용한 채널 스위칭이 방지될 수 있다.

게다가, 반복 프로세스 동안 적시 수렴의 불능 문제를 방지하기 위해, 반복 횟수들의 임계치가 미리 설정된다. 일단 현재의 반복 횟수들이 임계치보다 더 크다면, 현재 채널 상의 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스가 종료될 것이고 그후에 프로세스는 다른 채널로 전환되어 다른 경로를 검출한다.

본 발명의 하나의 양태에 따르면, 통신 시스템에서의 채널 할당 최적화 방법이 제공되고, 여기서 통신 시스템은 초기화 기지국, 및 초기화 기지국의 다단계의 이웃 기지국들을 포함한다.

다단계의 이웃 기지국들 중 현재-단계의 이웃 기지국에서, 상기 방법은: 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 수신하는 단계; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업(backup) 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는지를 결정하는 단계; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 경우, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계; 채널 스위칭 요청 메시지가 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 수신될 때, 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에게 자신들 각각의 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하는 단계; 및 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하고, 현재 단계의 이웃 기지국이 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 포함한다.

현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 방법은: 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는, 그러한 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정하는 단계; 상기 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, "실현불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계; 상기 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하는 단계; a) 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하는 단계; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하는 않으면, "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있으면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 그러한 채널을, 현재 단계의 이웃 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하는 단계; 및 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 방법은: 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하는지를 결정하는 단계; 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하지 않으면, a)로 복귀하는 단계; 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하면, "실현가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계; 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 스위칭 요청 메시지를 수신할 때, 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하는 단계; 및 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상위 단계 이웃 기지국으로 전송하고, 현재 단계의 이웃 기지국이 선택된 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 추가로 포함한다.

초기화 기지국에서, 상기 방법은: 유휴 채널이 존재하지 않고 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하지 않는다고 결정하는 경우, 상기 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하는 단계; 테스팅하는데 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하는 단계; 테스팅하는데 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있다면 테스팅하는데 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을, 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하는 단계; 및 선택된 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

초기화 기지국에서, 상기 방법은: 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 수신할 때, 초기 기지국이 자체의 백업 최적화 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 추가로 포함하고, 백업 최적화 채널은 초기화 기지국에 대한 제 1 단계의 이웃 기지국들에 의해 베이케이팅(vacating)되는 유휴 채널이다.

바람직하게도, 초기화 기지국 및 초기화 기지국의 다단계의 이웃 기지국들 모두는, 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보에 기초하여 가장 최적의 채널 할당 최적화 경로를 계산하기 위해, 상기 정보를 유지한다.

임의의 단계의 이웃 기지국들에서 스위칭 실패(switching failure)가 발생하면, 하위 단계들의 각각에서 완료되었던 스위칭이 원래의 상태로 복구되고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송된다. "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 단계별로 초기화 기지국으로 상승하여 전속될 때, 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들로부터, 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하고; 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템에서 채널 할당 최적화 장치가 제공되고, 여기서 통신 시스템은 초기화 기지국 및 초기화 기지국의 다단계 이웃 기지국들을 포함하고, 다단계 이웃 기지국들 중 현재 단계의 이웃 기지국에서, 채널 할당 최적화 장치는:

상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 수신하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는지를 결정하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는, 그러한 채널이 존재하는 경우, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하도록 구성되는 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단; 및

채널 스위칭 요청 메시지가 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 수신될 때, 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하고; "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신할 때, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하고, 현재 단계의 이웃 기지국의 동작 채널을 선택된 채널로 스위칭하도록 구성되는 채널 스위칭 수단을 포함한다.

현재 단계의 이웃 기지국에서, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은: 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하지 않을 경우, 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정하고; 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계 이웃 기지국으로 전송하고; 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하고: a) 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하지 않으면, 상위 단계의 이웃 기지국에 "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 전송하고; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있다면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 기지국을, 현재 단계의 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고; 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하도록 추가로 구성된다.

현재 단계의 이웃 기지국에서, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은: 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득할지를 결정하고; 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 회적화 메시지를 획득하지 않으면 a)로 복귀하고: 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실현가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하면, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국에 송신하도록 추가로 구성된다.

초기화 기지국에서, 채널 할당 최적화 장치는: 유휴 채널이 존재하지 않고 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는 그러한 채널이 존재하지 않는다고 결정될 때, 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하고; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 여전히 존재하는 경우, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고; 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 전송하도록 구성되는 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단을 포함한다.

초기화 기지국에서, 채널 할당 최적화 장치는: 제 1 단계의 이웃 기지국들로 전송되는 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득하면, 채널 스위칭 요청 메시지를 대응하는 제 1 단계의 이웃 기지국으로 전송할 때 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하도록 구성되는 채널 스위칭 수단을 포함한다. "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신될 때, 초기화 기지국의 동작하는 채널을 자신의 백업 최적화 채널로 스위칭하여, 백업 최적화 채널이 초기화 기지국에 대한 제 1 단계의 이웃 기지국들에 의해 베이케이팅된다.

바람직하게도, 채널 할당 최적화 장치는: 초기화 기지국 및 초기화 기지국의 다단계의 이웃 기지국들에 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 저장하기 위한 수단, 및 상기 정보에 기초하여 최상의 최적화 채널 할당 최적화 경로를 계산하기 위한 수단을 추가로 포함한다.

채널 스위칭 수단은: 임의의 단계의 이웃 기지국들에서 스위칭이 실패하면, 하위 단계들의 각각에서 완료되었던 스위칭을 복구시키고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하도록 구성된다.

초기화 기지국에서, 채널 스위칭 수단이 "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 수신할 때, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은: 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하는 경우, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고; 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하도록 구성된다.

도 1은 스펙트럼 효과를 개선하기 위해 최적화 채널 할당 메커니즘을 실행하는데 요구되는, 다중 시스템이 공종하는 경우의 일반적인 시나리오를 도시하는 도면.
도 2는 IBS(BS(5)) 및 이의 이웃 기지국들에 대한 초기 채널 할당 및 유휴 채널을 동작하는 채널로 획득하기 전의 초기 채널 할당 정보의 개략적인 도면.
도 3은 도 2의 초기 시나리오에 기초하고 본 발명에 따라 구현되는 채널 항당 최적화의 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 다수 반복 기반 채널 할당 최적화 프로세스를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따라 다수 횟수들로 반복되는 채널 할당 최적화 메커니즘에 따른 초기화 기지국 IBS에 의해 구현되는 방법 흐름도를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따라 다수 횟수들로 반복되는 채널 할당 최적화 메커니즘에 따른 k번째 이웃 기지국(NB(k))에 의해 구현되는 방법 흐름도를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 채널 할당 최적화 장치를 도시하는 도면.

최적화 채널 할당을 구현하기 위해, 본 발명은 다수 반복 채널 스위칭 프로세스에 기초하는 분배 해법을 제공한다. 즉, IBS는 유휴 채널을 자체의 전용 동작 채널로 베이케이팅하기 위해, 최대 반복 회수들이 도달할 때까지 하나의 반복 프로세스를 통해 이웃 기지국들의 채널 할당을 변경하거나 2차 채널 프로세스를 통해 이웃 기지국들의 이웃 기지국들의 채널 할당을 변경할 수 있다.

기본 채널 할당 최적화 프로세스는 두 단계들: 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 및 채널 스위칭 단계로 분할된다. 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계에서, IBS는 다른 기지국들과 교섭하여 채널 할당 최적화 경로를 검출, 즉 기지국들이 유휴 채널을 베이케이팅하기 위해 자신의 현재 동작하는 채널들을 어떤 채널들로 스위칭할 필요가 있는지를 검출한다. 채널 스위칭 단계 동안, 채널할당 최적화 경로 상의 각각의 기지국은 현재 동작하는 채널을 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계에서 결정된 가능한 채널로 순차적으로 스위칭한다.

채널 할당 최적화 경로 탐색의 방향은 실제 채널 스위칭으로 역전된다. 즉, 채널 할당 최적화 경로를 탐색하는 방향은: IBS → IBS의 이웃 기지국들 → IBS의 이웃 기지국들의 이웃 기지국들 → ...이고; 반면에 채널 스위칭의 방향은: ...IBS의 이웃 기지국들의 이웃 기지국들 → IBS의 이웃 기지국들 → IBS이다.

채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 동안, 각각의 기지국은 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 저장해야만 한다; 그러므로, 미래에 채널 할당 최적화 경로 탐색을 실행할 때, 시스템은 채널 할당 최적화 경로에 대한 저장된 정보를 이용하여 채널 할당 최적화 경로를 신속하게 검출할 수 있다. 게다가, 어느 정도의 거리 - 벡터 알고리즘들(예를 들면, Bellman - Ford 알고리즘)은 유휴 채널을 IBS에 대해 베이케이팅하기 위해 채널 할당 최적화의 최적 경로(이는 채널 스위치들의 최소 수를 측정 표준으로 이용할 수 있다)를 계산하는데 이용될 수 있다.

NB(1)가 IBS의 이웃 기지국들(제 1 단계의 이웃 기지국들)을 나타낸다고 하자; NB(2)가 IBS의 이웃 기지국들의 이웃 기지국들, 즉 NB(1)의 이웃 기지국을 나타낸다고 하자;,,,; NB(k)가 NB(k-1)의 이웃 기지국들을 나타낸다고 하자(IBS의 k번째 단계의 이웃 기지국들). NB(1) - ChX는 채널 X에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들을 나타낸다고 하자; NB(1) - ChX-1는 채널 X 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국(1)을 나타낸다고 하자; NB(2) - ChX는 채널 X 상에서 동작하는 제 2 단계의 이웃 기지국들을 나타낸다고 하자,...; NB(k) - ChX는 채널 X 상에서 동작하는 k 단계의 이웃 기지국들을 나타낸다고 하자.

IEEE 802.16h 표준에서 기술되는 바와 같은 채널 할당 최적화 해법에 기초하여, IBS가 청취(listening)을 통해 유휴 채널을 검출할 수 있으면, 이는 유휴 채널을 자신의 전용 동작 채널로서 직접 선택할 수 있다. 유휴 채널이 검출되지 않으면, IBS는 그와 같은 채널들이 존재하는지를 결정한다: 채널 상에서 동작하는 모든 NB(1)는 각각의 백업 유휴 채널을 갖는다. 존재하는 경우(이 채널이 채널 X라고 가정하자), IBS는 "채널 스위칭 요청" 메시지를 NB(1) - ChX의 각각에 전송하여 NB(1) - ChX의 각각이 자체의 백업 유휴 채널로 스위칭되도록 요청한다. "채널 스위칭 요청" 메시지가 수신되면, NB(1) - ChX의 각각이 자신의 백업 유휴 채널로 스위칭되고, 그 후에 IBS는 채널 X를 자체의 전용 동작 채널로 획득할 수 있다. 그와 같은 채널이 존재하지 않으면, IBS는 채널은 다른 시스템(들)과 공유하거나 자체의 서비스 메시지의 송신을 보류해야만 한다.

그러나, 본 발명에 따르면, 그와 같은 채널이 존재하지 않는 경우 채널 상에서 동작하는 모든 NB(1)는 각각의 백업 유휴 채널을 갖고, 유휴 채널은 다수 반복 기반 채널 할당 최적화 프로세스를 통해 IBS에 대해 베이케이팅될 수 있다. 이후에, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 다수 반복 기반 채널 할당 최적화 프로세스가 기술될 것이다.

1) IBS는 각각의 채널 상에서 동작하는 NB(1)의 수에 기초하여 이 채널들을 분류하고, 최소 수의 NB(1)를 갖는 채널들 선택한다(이 채널은 채널 X로 표시된다).

2) IBS는 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 NB(1) - ChX의 각각에 전송한다. "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 수신한 후에, NB(1) - ChX의 각각은 채널 상에서 동작하고 하고 있는 모든 NB(2)이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는지를 결정한다.

3) NB(1) - ChX의 각각이 그와 같은 채널의 존재(이 채널은 채널 Y로 표시된다)를 검출하면, 그 채널 상에서 동작하는 모든 NB(2)는 각각의 백업 유휴 채널을 갖고, 그 후에 NB(1) - ChX의 각각은 IBS에, "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 전송한다.

예를 들면, NB(1) - ChX-1은 채널 상에서 동작하는 모든 이웃 기지국들은 자신들의 현재 동작 채널을 각각의 백업 유휴 채널로 스위칭하는 것을 통해 유휴 채널을 NB(1) - ChX- 1에 대해 베이케이팅할 수 있는 그와 같은 채널을 검출할 수 있다. 이 경우, NB(1) - ChX-1은 IBS에 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 전송할 것이다.

4) 그와 같은 채널이 검출되지 않으면, NB(1) - ChX는 자신들의 이웃 기지국들에 채널 할당 최적화 경로 탐색을 각각 채택하라고 추가로 요청할 것이다. NB(1) - ChX의 이웃 기지국들이 채널들을 NB(1) - ChX에 대해 베이케이팅할 수 있는 최적 경로들을 성공적으로 검출하면, NB(1) - ChX는 IBS에 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지들을 전송할 것이다: 그렇지 않으면, 이들은 IBS에 "실행불가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지들을 전송할 것이다.

5) 자신의 NB(k-1) - ChM으로부터 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 수신한 후에, 각각의 이웃 기지국(예를 들면, NB(k) - ChN)은 NB(1) - ChX의 동작들과 유사한 동작을 실행하여 최적화 경로를 검출한다. 이 경로를 통해, 채널 N은 대응하는 NB(k-1) - ChM에 대해 베이케이팅될 수 있다. 게다가, 이 반복 프로세스를 무한정 실행되는 것(즉, 수렴 문제)을 방지하기 위해, 반복 회수들에 대한 임계치가 미리 설정된다. 그러므로, 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 동안, 대응하는 NB(k)가 반복 횟수 > 임계치를 검출하면, 이는 자체의 인접 하위 단계의 기지국에 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 초기화하라고 요청하지 않을 것이다. 이 경우, "실행불가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답"은 자신의 NB(k-1) - ChM으로 전송될 것이다.

6) NB(1) - ChX는 채널 스위칭 횟수들, 경로 탐색 요청을 전송하는 기지국 ID, 및 스위칭되는데 바람직한 채널 등을 포함하는 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 유지해야만 한다.

7) IBS가 "실행가능한" 표시를 갖는 모든 "채널 할당 최적화 응답" 메시지들을 수신하면, IBS는 실행가능한한 채널 할당 최적화 경로를 성공적으로 검출한다. 채널 상의 기지국들의 채널 스위칭 동작들을 통해, 유휴 채널은 IBS에 대해 베이케이팅될 수 있고, 따라서 IBS는 채널 스위칭 단계로 전환될 것이다.

8) IBS가 이웃 기지국(IBS가 이에 요청을 전송한다)으로부터 "실행불가능한" 표시를 갖는 임의의 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 수신하거나 미리 결정된 시간을 대기한 후에 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지에 대한 특정 응답 메시지를 수신하지 않으면, IBS는 채널 스위칭 프로세스를 통해 현재 IBS에 이용가능한 테스트 하에 있는 채널을 베이케이팅하는 것이 불가능하다고 표시한다. 그러므로, IBS는 다른 채널들에서 유사한 채널 할당 최적화 프로세스를 실행하려고 시도한다. 즉, IBS는 나머지 채널들로부터 최소 수의 NB(1)를 갖는 가능한 채널을 선택하여 실행 단계들 2), 3), 4), 5), 6) 및 7)을 계속하여 최적화 경로를 검출할 것이다.

9) 모든 채널들이 최적화 채널을 검출하지 않고 테스트되면, IBS는 채널 할당 최적화 프로세스를 통해 유휴 채널을 자신의 전용 동작 채널을 성공적으로 획득할 수 없다. 이 경우에, IBS는 자신의 송신을 보류해야 하거나, 자신의 이웃 기지국들과 채널을 공유하여 메시지 송신을 실현해야만 한다.

유휴 채널이 "a" 번의 반복 프로세스들을 통해 IBS에 대해 베이케이팅될 수 있다고 가정하자. 즉, NB(a)는 최적화 경로의 종단이다. 채널 스위칭 프로세스 동안, 최적화 경로 상의 각각의 기지국은 채널 할당 최적화 경로 탐색 경로 동안 결정되는 스위칭 방식에 기초하여 현재 채널을 선택된 채널로 순차적으로 스위칭한다.

1) IBS는 최적화 경로를 통해 결정되는 바대로 "채널 스위칭 요청" 메시지를 이웃 기지국들(즉, NB(1))로 전송하고나서, 이 채널 상의 NB(1)의 각각은 최적화 채널 상의 NB(a)의 각각이 "채널 스위칭 요청" 메시지를 수신할 때까지, 최적화 경로를 통해 결정되는 제공된 채널을 통해 상기 메시지를 자신의 이웃 기지국들(NB(2))로 전송한다. 이 최적화 경로 상의 NB(a)는 채널 Z에서 동작한다고 가정하자.

2) NB(a) - ChZ의 각각은 자신의 동작 채널을 채널 Z로부터 자신의 백업 유휴 채널로 스위칭하려고 시도한다. 동작 채널을 자신의 백업 유휴 채널로 스위칭한 후에, NB(a) - ChZ의 각각은 "성공" 표시를 갖는 "채널 스위칭 응답" 메시지를 자신의 NB(a-1)로 전송하여 "채널 스위칭 요청" 메시지를 확인응답한다.

3) "성공" 표시를 갖는 모든 "채널 스위칭 응답" 메시지들을 수신한 후에, 대응하는 NB(a-1)는 자신의 동작 채널을 채널 Z로 스위칭하고, 그 후에, NB(a-1)는 "채널 스위칭 응답"을 NB(a-2)로 전송한다.

4) "성공" 표시를 갖는 모든 "채널 스위칭 응답" 메시지들이 NB(1)로부터 수신한 후에, IBS는 채널 스위칭 프로세스의 다수의 반복들을 통해 유휴 채널을 상기 IBS의 전용 동작 채널로 성공적으로 획득한다.

이후에, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 다수 횟수들로 반복되는 채널 할당 최적화 메커니즘에 따라 IBS에 의해 구현되는 방법 흐름도가 상세하게 설명될 것이다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 단계 501에서, 채널 상에서 동작하는 모든 NB(1)가 각각의 백업 유휴 채널을 가지는 그러한 채널이 존재하면, 단계 503에서, 이는 채널 상의 모든 NB(1)가 자신들 각각의 백업 유휴 채널로 스위칭할 것을 요청하여 IBS가 유휴 채널을 자신의 전용 동작 채널로 획득한다(단계 523).

그렇지 않으면, IBS는 단계 505로 진입하여 모든 채널들이 테스트되었는지를 결정할 것이다. 아직 테스트되지 않았던 채널들이 존재하면, IBS는 채널 상에서 동작하는 최소 수의 NB(1)를 갖는 제 1 단계의 동작 채널 채널 X로 표시됨)을 제 1 단계 테스팅 채널, 즉, IBS의 백업 최적화 채널로 선택한다.

단계 509에서, IBS는 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 NB(1)-ChX의 각각으로 전송한다. "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 수신한 후에, NB(1) - ChX의 각각은 채널 상에서 동작하는 모든 NB(2)가 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 있는지를 결정한다. 채널 상의 모든 NB(2)가 각각의 백업 유휴 채널을 가지는 그러한 채널의 존재를 NB(1) ChX 중 하나가 검출하면, 그것은 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 전송한다. 그렇지 않고, 그와 같은 채널이 검출되지 않으면, 그것은 이웃 기지국들(NB(2))에게 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 실행하라고 추가로 요청할 것이다; 이에 기초하여, NB(2)는 가능하면 하위 레벨 이웃 기지국들(NB(3))에게 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 각각 실행하라고 추가로 요청할 것이다; 그러므로, 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스는 하향하여 단계 별로 반복해서 실행될 것이다.

단계 511에서, IBS에 의해 NB(1) - ChX의 각각으로 전송되는 모든 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 수신할 때, 상기 메시지는 채널할당 최적화 경로가 성공적으로 검출되어 유휴 채널을 자체의 동작 채널로 IBS에 대해 베이케이팅하는 것이 실행될 수 있음을 표시하고, 그 후에 흐름도는 단계 513으로 진행한다.

그렇지 않고, 임의의 NB(1) - ChX가 "실행불가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 전송하거나, 특정한 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지에 대한 응답 메시지가 미리 결정된 시간 기간 동안 대기한 후에 아직 수신되지 않으면, 흐름도는 단계 505로 복귀한다. 지역 채널 목록이 여전히 테스트된 채널 X 외에 나머지 채널들을 갖는다고 IBS가 결정하는 경우, 이는 단계들 507 내지 511을 추가로 실행하여 채널 할당 최적화 경로를 검출한다.

단계 513에서, IBS는 채널 스위칭 횟수들, 경로 탐색 요청을 전송한 기지국 ID, 및 스위칭되는데 바람직한 채널 등을 포함하는, 검출된 채널 할당 최적화 경로에 대한 정보를 저장한다.

단계 515에서, IBS는 최적화 경로에 의해 결정되는 바와 같이 채널(채널 X라 가정하자) 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 "채널 스위칭 요청"을 송신하고; 흐름도는 단계 517로 진행하여 이 메시지에 대한 NB(1) - ChX의 각각의 응답을 대기한다.

모든 "채널 스위칭 요청" 메시지들의 각각이 "성공" 표시를 가지는 응답을 획득하면, 그것은 유휴 채널이 IBS에 대해 다수 반복 스위칭 프로세스들을 통해 전용 동작 채널 X로서 성공적으로 베이케이팅되었음을 나타낸다. 이 경우, IBS는 채널 X 상에 상주하고 메시지 송신을 시작한다(단계 519).

모든 채널들이 단계 505에서 테스팅되었고 실행가능한한 채널 할당 최적화 경로가 검출되지 않으면, 즉, 유휴 채널을 다수 반복 스위칭 프로세스들을 통해 IBS로 대해 베이케이팅하는 것이 불가능하다(단계 506). 이 경우, IBS는 자신의 송신을 보류해야만 하거나, 채널을 자신의 이웃 기지국들과 공유하여 메시지 송신을 실현해야만 한다.

이후에, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따라 다수 횟수로 반복되는 채널 할당 최적화 메거니즘에 따라 제 k 단계의 이웃 기지국들(NB(k))의 각각에 의해 구현되는 관련 흐름도가 상세하게 기술될 것이다. 설명을 위해, 여기서는 NB(k)가 O 채널에서 동작하는 것으로 가정된다.

우선, 단계 601에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 자신의 NB(k-1) - CHM으로부터 수신한다.

그 다음, 단계 603에서, 모든 NB(k+1)는 동작 채널들에 의해 그룹화되고, 동일한 동작 채널상에서 동작하는 NB(k+1)은 하나의 그룹으로 분류된다.

단계 605에서, 이는 채널 상에서 동작하는 모든 NB(k+1)가 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하는지를 결정한다.

그와 같은 채널(채널 R로 가정하자)이 존재하는 경우, 흐름도는 단계 S606으로 진입하고, 여기서 대응하는 NB(k) - CHO는 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 자신의 NB(k-1) - CHM으로 전송한다.

단계 6061에서, 대응하는 NB(k) - CHO가 채널 스위칭 메시지를 자신의 NB(k-1) - CHM으로부터 수신할 때, 흐름도는 단계 6062로 진입하고, 대응하는 NB(k) - CHO에 대해 채널 R을 베이케이팅하기 위해 채널 R 상에서 동작하는 NB(k+1) - CHR에 자신들의 각각의 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청한다.

단계 6063에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 "성공" 표시를 갖는 "채널 스위칭 응답"을 자신의 NB(k-1) - CHM으로 전송하고, 단계 6064에서 동작하는 채널 R로 스위칭한다.

채널 상에서 동작하는 모든 NB(K+1)이 단계 605에서 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재한다고 결정하는 경우, 흐름도는 단계 607로 진행하고, 여기서 이는 반복 횟수들(k)이 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정한다. 반복 임계치의 설정은 반복 프로세스를 무한으로 실행하는 것을 방지하기 위한 것임(즉, 수렴 문제)이 주목되어야 한다.

그러므로, 채널 할당 최적화 경로 탐색의 프로세스 동안, 제 k 단계의 이웃 기지국들(NB(k))이 반복 횟수 k > 임계치를 검출하면, 흐름도는 단계 608로 진입하고, 여기서 이것은 이웃 기지국들(NB(k+1))에 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 개시하라고 요청하지 않을 것이고, 대응하는 NB(k) - CHO는 "실행불가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))에 송신한다. 반복 횟수(k)가 임계치를 초과하지 않으면, 흐름도는 단계 609로 진입한다.

단계 609에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 동작하는 채널에 의해 각각의 채널 상에서 동작하는 NB(k+1)를 그룹화하고, 여기서 동일한 채널 상에서 동작하는 NB(k+1)는 하나의 그룹으로 그룹화된다. 단계 613에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 최소 수의 NB(k+1)를 갖는 채널을 (k+1) 단계 테스팅 채널, 즉 NB(k)의 백업 최적화 채널 S로 가정하자)로 선택한다. 단계 615에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 NB(k+1) - CHO의 각각에 전송한다. 단계 617에서, "실행가능한" 표시를 갖는 응답은 NB(k+1) - CHS의 각각으로 전송되는 각각의 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지에 대해 수신되고, 그 후에, 단계 619에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 자신의 NB(k-1) - CHM으로 전송한다.

단계 617에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 "실행불가능한" 표시를 갖는 임의의 "채널 할당 최적화 응답"을 수신하거나, 특정 시간을 대기한 후에 특정한 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지의 응답 메시지를 수신하지 않으면, 흐름도는 단계 611로 복귀되어, 계속해서 채널 S 외의 채널들(즉, 남아 있는 채널들) 중에서 최소 수의 NB(k+1)를 갖는 채널을 새로운 (k+1) 단계의 테스팅 채널들로 선택하고, 계속해서 제 k 단계의 테스팅 채널 상에서 동작하는 NB(k)에 대해 단계들 613 내지 617를 실행한다.

모든 채널들이 테스팅되지만, k번째 동작하는 채널을 베이케이팅할 수 있는 채널 할당 최적화 경로가 아직 검출되지 않으면, 흐름은 단계 612로 바뀌고 이것은 "실행불가능한"을 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 자신의 NB(k-1) - CHM으로 전송한다.

단계 621에서, 대응하는 NB(k)는 채널 스위칭 횟수들, 경로 탐색 요청을 전송하는 기지국 ID, 및 스위칭되는데 바람직하는 채널 등을 포함하는, 검출된 채널 할당 최적화 경로에 대한 정보를 저장한다.

단계들 623 내지 629는 채널 스위칭 단계 동안 대응하는 NB(k)에 의해 실행되는 프로세스를 기술한다. 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 통해 NB(k-1) - CHM, NB(k) - CHO, 및 NB(k+1) - CHS가 경로 상에 있음이 결정된다고 가정한다. 대응하는 NB(k) - CHO가 단계 623에서 채널 스위칭 요청 메시지를 자신의 NB(k-1) CHM으로부터 수신할 때, 단계 625가 실행된다. 단계 625에서, 대응하는 NB(k) - CHO는 NB(k+1) - CHS에게, 채널 스위칭을 통해 채널 S를 베이케이팅하라고 요청하고, 흐름도는 단계 627로 진입하여 NB(k+1) - CHS의 각각으로부터 채널 스위칭 요청 메시지에 대한 응답을 대기한다. 대응하는 NB(k) - CHO가 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 NB(k+1) - CHS의 각각으로부터 수신하면, 이는 자신의 이웃 기지국들에 의해 채널 S가 베이케이팅되었음을 나타낸다. 그러므로, 대응하는 NB(k) - CHO는 단계 629에서 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 자신의 NB(k-1)에 송신할 것이고; 단계 631에서, 채널은 메시지 송신 동작을 실행하기 위해 S에 스위칭된다.

채널 스위칭 프로세스 동안, 임의의 단계 이웃 기지국들에서 스위칭 고장이 발생하면, 하위 단계들에 의해 완료되었던 스위칭이 원래의 단계로 복구되고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 단계 별로 IBS로 전송되는 것이 주목되어야 하고; IBS는 다시 나머기 채널들에 대한 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 실행할 것이다.

채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스 동안, IBS 및 각각의 단계의 이웃 기지국들은 이 번의 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 저장하여, 채널 할당 최적화 경로 탐색을 미래에 실행할 때, 채널 할당 최적화 경로에 대한 저장된 정보가 채널 할당 최적화 경로를 신속하게 검출하는데 이용될 수 있도록 한다.

표 1은 기지국에 저장된 바의 채널 할당 최적화 경로 정보의 예를 도시한다(기지국(c)을 가정하자).

채널 할당 최적화 경로 정보의 내용

경로 탐색 경로를 송신하는 이웃 기지국의 ID	스위칭되는 채널들	총 채널 스위칭 횟수들
기지국 a	채널 y	6
기지국 a	채널 z	4
기지국 b	채널 y	4
기지국 c	채널 z	3
기지국 c	채널 x	5

"총 채널 스위칭 횟수들"은 유휴 채널을 베이케이팅하기 위해 채널 할당 최적화 경로 상의 기지국들에 의해 실행되는 채널 스위칭 횟수들의 함을 칭하는 것이 주목되어야 한다. 예를 들면, 표 1에 도시되는 바와 같이, 기지국은 채널 y를 자신의 동작 채널로 획득하기 위해 이웃 기지국들의 채널 할당을 변경하고자 원하면, 이 기지국들(자신의 이웃 기지국들, 자신의 이웃 기지국들의 기지국들,..을 포함하는)은 총 6번에 채널 스위칭을 실행하는데 필요하다.

"총 채널 스위칭 횟수들"이 거리 벡터(distance vector)로 간주되면, 일부 거리-벡터 알고리즘들(예를 들면, Bellman-Ford 알고리즘)은 가장 최적의 경로를 계산하는데 이용될 수 있다. 여기서, 가장 최적의 경로는 최소 채널 스위칭 횟수들을 갖는 유휴 채널을 베이케이팅하는 채널 할당 최적화 경로로 표현된다. 거리-벡터 알고리즘에 기초하여 가장 최적의 경로를 계산하는 것은 이웃 기지국들 중에서 채널할당 최적화 정보를 자주 교환할 필요가 없다.

채널 할당 최적화 경로 탐색을 미래에 실행할 때, 기지국은 정보 내에 저장되어 있던 채널 할당 최적화 경로 정보를 이용하여 채널 할당 최적화 경로를 검출할 수 있다; 실행가능한 채널 할당 최적화 경로가 그와 같은 정보에 기초하여 성공적으로 검출될 수 없다면, 기지국은 자신의 다음의 하위 단계 기지국들이 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스를 초기화할 것을 요구한다. 명백하게, 이전의 정보 표 정보에 기초하여, 채널 할당 최적화 경로 탐색에 소비되는 횟수는 크게 감소될 것이고 "채널 할당 최적화 테스팅" 및 "채널 할당 최적화 응답" 메시지들을 전송하는데 소비되는 대응하는 자원이 절약될 것이다.

이후에, 도 3에서 도시된 바와 같은 채널 할당 최적화를 구현하는 방법이 도 2의 시나리오로, 예로서 설명될 것이다.

IBS(BS(5))가 채널 상에서 동작하는 모든 NB(1)가 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널을 검출할 수 없으므로, 다수 반복 기반 채널 할당 최적화 프로세스를 이용하여 유휴 채널을 베이케이팅하는 것이 요구된다.

1) IBS는 채널들 상에 동작하는 NB(1)의 수에 의해 이 채널들을 분류하고 단지 채널 상에서 동작하는 하나의 이웃 기지국(BS(6))을 갖는 채널 3)을 선택한다.

2) IBS는 "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 BS(6)으로 전송한다. "채널 할당 최적화 테스팅" 메시지를 수신한 후에, BS(6)는 채널 상에서 동작하는 모든 NB(2)가 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널을 갖는지를 결정한다.

3) BS(6)는 채널 1 상에 단 하나의 NB(2)(즉, BS 3)만이 있는지를 검출하고, BS(3)는 채널 2로 스위칭함으로써 BS(6)에 대해 채널 1을 베이케이팅할 수 있음이 공지되어 있다.

4) BS(6)는 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 IBS에 송신한다.

5) IBS는 "실행가능한" 표시를 갖는 "채널 할당 최적화 응답" 메시지를 BS(6)로부터 수신될 때, IBS는 무효된 유휴 채널을 자신의 전용 최적화 채널로 성공적으로 탐색한다. 채널 스위칭에 대한 경로는:

a) BS(3)는 채널 1로부터 채널 2로 스위칭한다;

b) BS(6)는 채널 3으로부터 채널 1로 스위칭한다;

c) BS(5)는 채널 3으로 스위칭한다.

채널 스위칭 프로세스 동안, BS(3), BS(6), 및 BS(5)는 채널 스위칭 경로에 기초하여 선택된 채널로 순차적으로 스위칭한다. 최종적으로, 채널 3은 베이케이팅되고 IBS(BS(5))에 의해 전용 동작 채널로 이용된다.

도 7은 본 발명에 따라 IBS 및 IBS의 다단계 이웃 기지국들 내에 분배되는 채널 할당 할당 장치(700)를 도시한다.

다단계 이웃 기지국들에서 현재 단계의 이웃 기지국(NB(k))에서, 채널 할당 최적화 장치(700)는: 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로부터 수신하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하는지를 결정하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))이각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하면, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답은 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로 전송되는 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701); 및 채널 스위칭 요청 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로부터 수신할 때 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 각각에게 자신들 각각의 백업 유휴 채널로 전환하도록 요청하고; "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 각각으로부터 수신할 때 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))로 전송하고, 현재 단계의 이웃 기지국들(NB(k))의 동작 채널을 상기 채널로 스위칭하기 위한 채널 스위칭 수단(703)을 포함한다.

채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하지 않으면, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 현재 단계의 이웃 기지국(NB(k))의 단계 수(k)가 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정한다. 이것이 미리 결정된 임계치를 초과하면, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 기지국(NB(k-1))로 전송하고; 상기 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, 채널 할당 최적화 경로 수단(701)은 각각의 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류한다; 그 다음, 테스팅에 여전히 이용가능한 채널들을 여전지 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하지 않으면, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로 전송한다. 테스팅에 이용가능한 채널들이 여전히 존재하면, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 최소 수를 갖는 채널을, 현재 단계의 기지국(NB(k))의 백업 최적화 채널로 선택하고, 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 각각으로 전송한다.

현재 단계의 이웃 기지국들(NB(k))에서, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 모든 채널 할당 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 수단을 수신하는지를 추가로 결정하고; 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실현가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하지 않으면, 다음의 단계들이 반복해서 실행된다: 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 잇는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하지 않으면, "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로 전송하고; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있으면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 최소 수의 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))을 갖는 채널을, 현재 단계의 이웃 기지국(NB(k))의 백업 최적화 경로로 선택하고; 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를, 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))에 송신한다.

모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를수신하면, 채널 항당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))로 전송한다.

현재 단계의 이웃 기지국(NB(k))에서, 채널 스위칭 수단(703)이 채널 스위칭 요청 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로부터 수신할 때, 이는 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))에게, 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청한다. "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들(NB(k+1))의 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지는 자신의 상위 단계의 이웃 기지국(NB(k-1))으로 전송되고, 현재의 동작 채널은 선택된 채널로 스위칭된다.

채널 스위칭 수단(703)은: 스위칭 실패가 임의의 단계의 이웃 기지국들에서 발생하면, 하위 단계들의 각각에서 완료되었던 스위칭을 원래의 단계로 복구하고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 자신의 상위 단계의 이웃 기지국들로 전송하도록 추가로 구성된다.

IBS에서, 채널 할당 최적화 장치(700)의 채널 항달 최적화 경로 탐색 수단(701)은: 유휴 채널이 존재하지 않고 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하지 않는 경우, 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하고; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 여전히 존재하면, 테스텡이 이용가능한 채널들로부터 최소 수의 제 1 단계의 인접 기기국들을 갖는 채널을, IBS의 백업 최적화 채널로 선택하고; 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하도록 구성된다. 채널 할당 최적화 장치(700)의 채널 스위칭 수단(703)은: 제 1 단계의 이웃 기지국들(NB(1))로 전송되는 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득한 후에, 채널 스위칭 요청 메시지를 대응하는 제 1 단계의 이웃 기지국(NB(1))으로 전송할 때 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에게 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하도록 구성된다. "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 제 1 단계의 이웃 기지국들(NB(1))의 각각으로부터 수신될 때, IBS의 동작하는 채널은 자신의 백업 최적화 채널로 스위칭되고, 백업 최적화 채널은 초기화 기지국에 대한 제 1 단계의 이웃 기지국들(NB(1))에 의해 베이케이팅되는 유휴 채널이다.

IBS에서, 채널 스위칭 수단(703)이 "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 수신할 때, 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단(701)은 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 갖는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 여전히 존재할 때, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널들을, IBS의 백업 최적화 채널로 선택하고; 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 선택된 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들(NB(1))의 각각으로 전송하도록 구성된다.

채널 할당 최적화 장치(700)는: 초기화 기지국 및 초기화 기지국의 다단계의 이웃 기지국들에 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 저장하는 수단(도시되지 않음); 및 상기 정보에 기초하여 가장 최적의 채널 할당 최적화 경로를 계산하는 수단(도시되지 않음)을 추가로 포함한다.

기본 채널 할당 최적화 프로세스는 두 단계들: 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 및 채널 스위칭 단계로 분리된다. 채널 할당 최적화 경로 탐색 단계 동안, IBS는 다수의 반복들을 통해 채널 할당 최적화 경로를 검출하도록 이웃 기지국들과 교섭한다. 채널 할당 최적화 경로를 성공적으로 검출한 후에, IBS 및 이의 이웃 기지국들은 불필요한 채널 스위칭이 방지될 수 있도록, 채널 스위칭 프로세스를 개시한다.

게다가, 반복 프로세스 동안 적절한 수렴이 불가능한 문제를 방지하기 위해, 반복의 임계치가 미리 설정된다. 일단 현재의 반복 횟수들 > 임계치이면, 현재의 채널 상의 채널 할당 최적화 경로 탐색 프로세스가 종료될 것이고 프로세스는 다른 채널로 스위칭되어 다른 경로를 검출한다.

게다가, 채널 할당 최적화 경로를 탐색하는데 소비되는 횟루를 감소시키기 위해, 각각의 기지국은 채널 할당 최적화 경로 탐색 결과에 대한 정보를 저장한다. 이 정보에 기초하여, 거리-벡터 알고리즘들(예를 들면, Bellman-Ford 알고리즘)은 가장 최적의 채널 할당 최적화 경로(최소 채널 스위칭 횟수를 갖는)를 계산하는데 이용된다.

명백하게도, 802.16h에서 규정되는 바와 같은 종래의 단일-홉 채널 할당 메커니즘에 비해, 본 발명의 기술 해법은 복수의 채널 스위칭 프로세스들을 통해 더욱 최적화된 채널 할당을 실현할 수 있다. IBS가 채널 상에서 작동하는 모든 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널을 검출하지 못하면, 802.16h에 규정된 바와 같은 채널 할당 최적화 프로세스는 IBS에 대해 이용가능도록 유휴 채널을 베이케이팅할 수 없다. 그러나, 본 발명의 기술 해법에 기초하면, 전용 채널을 획득하는데 있어서의 IBS의 가능성이 향상될 것이고, 주파수 이용이 개선될 것이고, 공종하는 시스템들에 더 양호한 QoS가 제공되어, 더욱 양호한 다중 시스템 공존이 실현될 수 있다.

본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었을지라도, 당업자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고, 다양한 수정들, 대체물들 및 변형들이 이 본 발명에 실행될 수 잇음을 이행할 것이다. 그러므로, 본 발명은 상술한 실시예들에 의해 규정되지 않아야 하고, 첨부 청구항들 및 이들의 등가물들에 의해 규정되어야 한다.

701 : 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단 703 : 채널 스위칭 수단

Claims

통신 시스템에서의 채널 할당 최적화 방법으로서, 상기 통신 시스템은 초기화 기지국, 및 상기 초기화 기지국의 다단계의 이웃 기지국들을 포함하는, 상기 채널 할당 최적화 방법에 있어서:
상기 다단계의 이웃 기지국들 중 현재-단계의 이웃 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 방법은:
상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 할당 최적화 테스팅 메시지(testing message)를 수신하는 단계;
채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업(backup) 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는지를 결정하는 단계;
상기 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는 경우, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계;
채널 스위칭 요청 메시지가 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 수신될 때, 상기 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에게 자신들 각각의 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하는 단계; 및
"성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하고, 상기 현재 단계의 이웃 기지국이 상기 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 포함하는, 채널 할당 최적화 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 방법은:
채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는, 그러한 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정하는 단계;
상기 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, "실현불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하고; 상기 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하는 단계;
a) 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하는 단계;
테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하지 않으면, "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계;
테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있으면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 그러한 채널을, 현재 단계의 이웃 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하는 단계; 및
상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 채널 할당 최적화 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 방법은:
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하는지를 결정하는 단계;
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하지 않으면, a)로 복귀하는 단계;
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하면, "실현가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하는 단계;
상기 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 스위칭 요청 메시지를 수신할 때, 상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하는 단계; 및
"성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상기 상위 단계 이웃 기지국으로 전송하고, 상기 현재 단계의 이웃 기지국이 선택된 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 채널 할당 최적화 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 방법은:
유휴 채널이 존재하지 않고 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하지 않는다고 결정하는 경우,
채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하는 단계;
테스팅하는데 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하는 단계;
테스팅하는데 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있다면, 테스팅하는데 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을, 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하는 단계; 및
상기 선택된 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 채널 할당 최적화 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 방법은:
제 1 단계의 이웃 기지국들로 전송되는 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득하면, 채널 스위칭 요청 메시지를 대응하는 제 1 단계의 이웃 기지국으로 전송할 때 상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하는 단계를 추가로 포함하는, 채널 할당 최적화 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 방법은:
모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 수신할 때, 초기화 기지국이 자체의 백업 최적화 채널 상에서 동작하도록 하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 백업 최적화 채널은 상기 초기화 기지국에 대한 제 1 단계의 이웃 기지국들에 의해 베이케이팅(vacate)되는 유휴 채널인, 채널 할당 최적화 방법.
제 1 항에 있어서,
임의의 단계의 이웃 기지국들에서 스위칭 실패가 발생하면, 하위 단계들의 각각에서 완료되었던 스위칭이 원래의 상태로 복구되고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송되고,
"실패" 표시를 갖는 상기 채널 스위칭 응답 메시지가 상기 초기화 기지국으로 한 단계씩 위쪽으로 전송될 때, 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고;
테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있으면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터, 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을, 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로 선택하고;
상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하는, 채널 할당 최적화 방법.
통신 시스템에서의 채널 할당 최적화 장치로서, 상기 통신 시스템은 초기화 기지국 및 상기 초기화 기지국의 다단계 이웃 기지국들을 포함하는, 상기 채널 할당 최적화 장치에 있어서:
상기 다단계 이웃 기지국들 중 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 장치는:
상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 수신하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는, 그러한 채널이 존재하는지를 결정하고; 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는, 그러한 채널이 존재하는 경우, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하도록 구성되는 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단; 및
채널 스위칭 요청 메시지가 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 수신될 때, 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하고; "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신될 때, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하고, 상기 현재 단계의 이웃 기지국의 동작 채널을 상기 선택된 채널로 스위칭하도록 구성되는 채널 스위칭 수단을 포함하는, 채널 할당 최적화 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은 또한:
채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 갖는 그러한 채널이 존재하지 않을 경우, 상기 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 결정하고;
상기 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하면, "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계 이웃 기지국으로 전송하고;
상기 현재 단계의 이웃 기지국의 단계 수가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않으면, 채널 상에서 동작하는 하위 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하고:
a) 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하지 않으면, 상기 상위 단계의 이웃 기지국에 "실행불가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 전송하고;
테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있다면, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 상기 현재 단계의 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고;
상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계 이웃 기지국들의 각각에 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하도록 구성되는, 채널 할당 최적화 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은 또한:
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득할지를 결정하고;
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 회적화 응답 메시지를 획득하지 않으면 a)로 복귀하고;
모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실현가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 수신하면, "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국에 송신하도록 구성되고;
상기 현재 단계의 이웃 기지국에서, 상기 채널 스위칭 수단은 또한:
상기 상위 단계의 이웃 기지국으로부터 채널 스위칭 요청 메시지를 수신할 때, 상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에게 자신들 각각의 백업 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하고;
"성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 하위 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신된 후에, "성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국들로 전송하고, 상기 현재 단계의 이웃 기지국의 동작 채널을 상기 선택 채널로 스위칭하도록 구성되는, 채널 할당 최적화 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 장치는:
유휴 채널이 존재하지 않고 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들이 각각의 백업 유휴 채널을 가지는 그러한 채널이 존재하지 않는다고 결정될 때, 채널 상에서 동작하는 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수에 기초하여 각각의 채널을 분류하고; 테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지는지를 결정하고; 테스팅에 이용가능한 채널들이 여전히 존재하는 경우, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 상기 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고; 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각에 전송하도록 구성되는 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단을 포함하는, 채널 할당 최적화 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 장치는:
상기 제 1 단계의 이웃 기지국들로 전송되는 모든 채널 할당 최적화 테스팅 메시지들의 각각이 "실행가능한" 표시를 갖는 채널 할당 최적화 응답 메시지를 획득하면, 채널 스위칭 요청 메시지를 대응하는 제 1 단계의 이웃 기지국으로 전송할 때 상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 하위 단계의 이웃 기지국들에 자신들 각각의 최적화 채널 또는 백업 유휴 채널로 스위칭하라고 요청하도록 구성되는 채널 스위칭 수단을 추가로 포함하는, 채널 할당 최적화 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 초기화 기지국에서, 상기 채널 할당 최적화 장치는:
"성공" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지가 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로부터 수신될 때, 상기 초기화 기지국의 동작하는 채널을 자신의 백업 최적화 채널로 스위칭하여, 상기 백업 최적화 채널이 상기 초기화 기지국에 대한 제 1 단계의 이웃 기지국들에 의해 베이케이팅되도록 구성되는 채널 스위칭 수단을 추가로 포함하는, 채널 할당 최적화 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 채널 스위칭 수단은, 임의의 단계의 이웃 기지국들에서 스위칭이 실패하면, 하위 단계들의 각각에서 완료되었던 스위칭을 원래의 상태로 복구시키고, "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 상기 상위 단계의 이웃 기지국으로 전송하도록 구성되고,
상기 초기화 기지국에서, 상기 채널 스위칭 수단이 "실패" 표시를 갖는 채널 스위칭 응답 메시지를 수신할 때, 상기 채널 할당 최적화 경로 탐색 수단은:
테스팅에 이용가능한 채널들을 여전히 가지고 있는지를 결정하고;
테스팅에 이용가능한 채널들이 존재하는 경우, 테스팅에 이용가능한 채널들로부터 제 1 단계의 이웃 기지국들의 수가 최소인 채널을 상기 초기화 기지국의 백업 최적화 채널로서 선택하고;
상기 선택된 채널 상에서 동작하는 모든 제 1 단계의 이웃 기지국들의 각각으로 채널 할당 최적화 테스팅 메시지를 전송하도록 구성되는, 채널 할당 최적화 장치.
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