KR101615879B1 - 위치―기반 이동성 결정들을 위한 네트워크 맵 - Google Patents

Abstract

예시적인 실시예는 재구성, 핸드오버 및 재지향 절차들 동안 타겟 셀의 선택에 도움을 주기 위해 지리적 위치 정보를 이용한다. 이 처리는 네트워크 지리적 격자를 정의하고 라디오 측정치들 및 지리적 위치 당 계산된 KPI 통계들과 같은, 이용자 장비로부터 캡쳐(capture)된 데이터의 연관된 데이터베이스를 구축하고, 그 다음 이동성 및 부하-균형 결정들을 위해 이러한 데이터를 이용하는 것을 수반한다.

Description

위치―기반 이동성 결정들을 위한 네트워크 맵{A NETWORK MAP FOR LOCATION-BASED MOBILITY DECISIONS}

본 발명은 핸드오버 및 재지향 절차들 동안 타겟 셀의 선택에 도움을 주기 위해 이용자 장비의 지리적 위치 정보를 네트워크 맵과 관련된 데이터와 관련시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명이 특히 무선 원격통신들의 분야에 관한 것이고 따라서, 그것에 특정 참조로 설명될지라도, 본 발명이 다른 분야들 및 애플리케이션들에서 유용성을 가질 수 있음이 인식될 것이다.

배경기술로서, 셀룰러 전화와 같은, 무선 원격통신들의 분야에서, 시스템은 시스템에 의해 서비스될 영역 내에 분산된 복수의 기지국들을 전형적으로 포함한다. 고정되거나 이동하는, 영역 내의 다양한 이용자들은 그 다음, 하나 이상의 기지국들을 통해, 시스템에 따라서, 다른 상호접속된 원격통신 시스템들에 액세스할 수 있다. 전형적으로, 이용자는 하나의 기지국 그리고 그 다음, 이용자가 이동함에 따라 또 다른 기지국과 통신함으로써 이용자가 영역을 통과하는 동안에 시스템과의 통신들을 유지한다. 이용자는 가장 가까운 기지국들, 가장 강한 신호를 갖는 기지국, 통신들을 수용하기에 충분한 용량을 갖는 기지국 등과 통신할 수 있다.

무선 네트워크들에서 이용자들에 대한 체감 품질(Quality of Experience; QoE)은 네트워크 운영자들에게 중요한데, 이는 그것이 가입자들을 끌어모으고 유지하는데 도움을 주며 또한 고객 충성도를 구축하는 요소들 중 하나이기 때문이다. 체감 품질을 그것의 가장 높은 레벨로 유지하기 위해, 무선 네트워크 운영자들은 네트워크 리소스 이용량 특히, 부족하고 값비싼 리소스인 라디오 스펙트럼 이용량을 최적화하는데 특별히 유의한다.

스마트폰들의 광범위한 침투 및 그들의 최종 이용자들로부터의 고 처리량 요구들을 지원하기 위해, 많은 무선 네트워크 운영자들은 그들의 기존의 광대역 코드 분할 다중 액세스(W-CDMA 또는 WCDMA) 및 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM) 네트워크들에 더하여 롱 텀 에볼루션(LTE) 표준을 배치했다. 그들의 네트워크의 많은 부분들에서, 하나보다 많은 캐리어 주파수는 고 처리량, 최적의 체감 품질, 및 아주 많은 수의 가입자들로부터의 상시 요구사항들을 지원하기 위해 W-CDMA 및 LTE 네트워크들을 위해 배치되었다. 즉, 가입자들로부터의 체감 품질 및 용량 둘 모두의 요구들은 무선 네트워크 운영자들로 하여금 그들의 완전한 라디오 스펙트럼을 이용하는 동안 이들 요구들을 충족시키기 위해 복수의 W-CDMA 및 LTE 캐리어 주파수들을 배치하도록 했다.

이러한 환경에서, 무선 네트워크 운영자들을 위한 도전은 예를 들면, 다양한 네트워크 핵심 성능 표시자들(KPI)에 의해 정의된 바와 같이, 최종 이용자들에 대한 체감 품질을 유지하는 동안 상이한 기술들 및/또는 각각의 기술 내의 상이한 캐리어 주파수들 중에서 부하의 균형을 유지함으로써 라디오 스펙트럼 및 네트워크 리소스들을 완전하게 이용하는 것이다.

따라서, 하나의 문제는 최적의 체감 품질을 가입자들에게 또한 제공하는 동안 모든 이용가능한 리소스들을 효율적으로 이용하기 위해 최상의 셀 및 기술을 선택하는 방법이다. 물론, 이것은 상이한 기술들 중에서 많은 캐리어 주파수들이 배치된 복잡한 네트워크 배치 시나리오에서 달성되어야 한다. 일례로서, 무선 운영자는 그들에 네트워크에 상이한 기술들 중에서 8개의 캐리어 주파수들 예를 들면, 2개의 LTE, 5개의 W-CDMA 및 하나의 GSM 캐리어 주파수들을 배치할 수 있다. 유일한 기술 및 캐리어 주파수 쌍들 각각은 계층으로서 정의된다. 이 예에서, 네트워크가 8개의 계층을 갖는다고 말할 수 있다.

그에 따라, 예를 들면, 8개 만큼의 캐리어 주파수들이 모든 관련 기술들 사이에 배치되었을 때, 복잡한 네트워크 배치에서 가장 적합한 셀을 선택하는 방법에 대한 요구가 존재한다. 가장 적합한 셀의 선택은 셀 당 기반으로 보다 아주 작은(granular) 형태로 이용가능한 관련 데이터 특히, 라디오 조건들과 같은, 셀에서의 이용자의 위치에 의존하여 변경되는 데이터를 요구한다.

예시적인 실시예는 재구성, 핸드오버 및 재지향 절차들 동안 타겟 셀의 선택에 도움을 주기 위해 이용자 장비의 지리적 위치에서 정보를 이용한다. 이 처리는 셀룰러 네트워크 위에 논리적으로 놓여지는 지리적 격자 및 라디오 측정치들을 캡쳐(capture)하고 지리적 위치 당 KPI 통계들을 계산하기 위한 연관된 데이터베이스를 구축하고, 그 다음 이동성 및 부하-균형 결정들을 위해 이 데이터를 이용하는 것을 수반한다.

하나의 실시예에서, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법이 제공된다. 방법은 셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계를 포함하고, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할된다. 데이터는 복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대해 수집되고 네트워크 맵 데이터베이스에 저장된다. 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보가 얻어진다. 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑(mapping)된다. 적어도 하나의 위치-의존 결정 기준은 특정한 격자-존에 대해 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여 개선되고, 기준은 특정한 셀룰러 기술의 타겟 셀을 선택하기 위한 것이고/이거나 특정한 캐리어 주파수를 선택하기 위한 것이다.

선택적으로, 이전의 실시예에 대해, 셀룰러 네트워크 기술들은 광대역 코드 분할 다중 액세스 및/또는 4G 롱 텀 에볼루션을 포함할 수 있다. 게다가, 수집된 데이터는 기술 및 캐리어 주파수 당 격자-존 당 단위로 라디오 측정치들 및 이력 네트워크 핵심 성능 표시자(KPI) 통계들을 포함할 수 있다. 게다가, 방법은 호출 세션이 누락됐거나 확립하는데 실패했을 때, 위치 정보를 전달하기 위해 하나 이상의 시그널링 메시지들에서 부가적인 위치 파라미터를 부가하는 단계 및 다음 유형들의 메시지들: 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 요청, RRC 접속 셋업 완료, RRC 접속 릴리스 완료, RRC 셀 업데이트, RRC 라디오 베어러 릴리스 완료 중 적어도 하나에서의 위치 정보를 이용하여 격자-존 당 단위로 확립 성공 레이트(ESR) 및 세션 누락 레이트(SDR) 통계들을 계산하는 단계를 추가로 포함한다. 게다가, 지리적 격자는 셀룰러 네트워크에서 실질적으로 모든 계층들을 커버할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법이 제공된다. 방법은 셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계를 포함하고, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할된다. 데이터는 복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대해 수집되고 네트워크 맵 데이터베이스에 저장된다. 특정한 이용자 장비가 접속 상태에 있는 동안, 이동성 알고리즘을 트리거링(triggering)하는 측정 보고에 적어도 기초하여 세션을 또 다른 셀룰러 기술에 또는 또 다른 캐리어 주파수에 핸드오버하기 위한 결정이 행해진다. 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 측정 보고로부터 얻어진다. 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑된다. 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 데이터는 "압축 모드" 측정들을 시작하기 위한 셀을 선택하기 위해 또는 핸드오버를 위해 이용된다.

선택적으로, 이전 실시예에 대해, 셀룰러 네트워크 기술들은 광대역 코드 분할 다중 액세스 및/또는 4G 롱 텀 에볼루션을 포함할 수 있다. 게다가, 수집된 데이터는 기술 및 캐리어 주파수 당 격자-존 당 단위로 라디오 측정치들 및 이력 네트워크 핵심 성능 표시자(KPI) 통계들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 지리적 격자는 셀룰러 네트워크에서 실질적으로 모든 계층들을 커버할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법이 제공된다. 방법은 셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계를 포함하고, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할된다. 데이터는 복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대해 수집되고 네트워크 맵 데이터베이스에 저장된다. 특정한 이용자 장비가 접속 상태에 진입하고 있거나 특정한 이용자 장비와의 서비스 확립을 수행할 때, 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보를 포함하는 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 요청 메시지에 적어도 기초하여 특정한 이용자 장비에 대한 호출 세션을 상이한 셀룰러 기술에 또는 상이한 캐리어 주파수에 재지향시키기 위한 결정이 행해진다. RRC 접속 요청 메시지에서 보고된 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑된다. 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 데이터는 호출 세션을 재지향시키기 위한 타겟 셀을 선택하기 위해 이용된다.

선택적으로, 이전 실시예에 대해, 셀룰러 네트워크 기술들은 광대역 코드 분할 다중 액세스 및/또는 4G 롱 텀 에볼루션을 포함할 수 있다. 게다가, 수집된 데이터는 기술 및 캐리어 주파수 당 격자-존 당 단위로 라디오 측정치들 및 이력 네트워크 핵심 성능 표시자(KPI) 통계들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 지리적 격자는 셀룰러 네트워크에서 실질적으로 모든 계층들을 커버할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법이 제공된다. 방법은 셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계를 포함하고, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할된다. 데이터는 복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대해 수집되고 네트워크 맵 데이터베이스에 저장된다. 특정한 이용자 장비가 세션 릴리스 절차의 결과로서 유휴 모드에 진입하고 있을 때, 세션 릴리스 절차 동안 보고된 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 셀룰러 네트워크 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑된다. 특정한 격자-존에 대해 데이터베이스에 저장된 데이터는 특정한 이용자 장비를 재지향시킬 셀을 선택하기 위해 이용된다.

선택적으로, 이전 실시예에 대해, 셀룰러 네트워크 기술들은 광대역 코드 분할 다중 액세스 및/또는 4G 롱 텀 에볼루션을 포함할 수 있다. 게다가, 수집된 데이터는 기술 및 캐리어 주파수 당 격자-존 당 단위로 라디오 측정치들 및 이력 네트워크 핵심 성능 표시자(KPI) 통계들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 지리적 격자는 셀룰러 네트워크에서 실질적으로 모든 계층들을 커버할 수 있다.

본 발명의 적용성의 또 다른 범위는 아래에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 동안, 상세한 설명 및 특정 예들은 단지 예로서 주어짐이 이해되어야 하고, 이는 본 발명의 사상 및 범위 내의 다양한 변경들 및 수정들이 당업자들에게 명백해질 것이기 때문이다.

본 발명은 디바이스의 다양한 부분들의 구성, 배열, 및 조합과, 방법의 단계들에 존재하고, 이에 의해 고려된 목적들은 이하에 더 완전하게 제시되고, 청구항들에 구체적으로 언급되며, 첨부 도면들에 도시되는 것으로서 얻어진다.

도 1은 본 발명의 양태들을 구현하기 위해 적합한 일 예시적인 통신 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 양태들에 따라 타겟 셀의 선택에 도움을 주기 위해 이용자 장비의 지리적 위치를 이용하는 일 예시적인 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 양태들에 따라 연관된 데이터베이스 및 그것의 엔트리들을 갖는 격자-존들 및 격자와 함께 상이한 셀룰러 기술들 및 캐리어 주파수들의 계층들을 특징짓는 셀룰러 네트워크의 투시도.

이제 묘사들이 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 목적들을 위한 것이고 청구된 본 주제를 제한하는 목적들을 위한 것이 아닌 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명의 양태들에 따른 일 예시적인 통신 시스템(100)을 보여준다.

본 명세서에서 설명된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 범용 지상 라디오 액세스 네트워크(UTRAN)와 같은 라디오 액세스 네트워크(102)를 일반적으로 포함한다. UTRAN은 범용 모바일 원격통신 시스템(UMTS) 라디오 액세스 네트워크를 구성하는 라디오 네트워크 제어기들(RNCs)(106) 및 노드 B들(104)에 대한 집합적인 용어이다. UMTS는 3GPP 내에서 개발된 제 3 세대(3G) 라디오 기술들에 대한 포괄적인 용어이다. 라디오 액세스 명세들은 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 및 시 분할 듀플렉스(TDD) 변형들을 제공하고, 몇몇 칩 레이트들은 TDD 옵션에서, UTRA 기술이 광범위한 대역들에서 동작하도록 허용하고 다른 라디오 액세스 기술들과 공존하도록 허용하기 위해 제공된다. UMTS는 원래의 W-CDMA 방식을 포함한다.

라디오 액세스 네트워크(102)는 GSM 코어로부터의 진화인 코어 네트워크(108)에 접속한다. 통신 네트워크는 실시간으로 회선 교환된 것으로부터 IP 기반 패킷 교환된 것으로 많은 트래픽 유형들을 전달할 수 있다. UTRAN(102)는 이용자 장비(UE)(110)와 코어 네트워크(CN)(108) 사이의 접속을 허용한다.

특히, UTRAN(102)는 일반적으로 노드 B들(104)로 불리는 복수의 기지국들 및 라디오 네트워크 제어기들(RNC)(106)을 포함한다. RNC(106)는 하나 이상의 노드 B들(104)에 제어 기능들을 제공한다. RNC(106) 및 그것의 대응하는 노드 B들(104)은 라디오 네트워크 서브시스템(RNS)(112)을 구성한다. 하나보다 많은 RNS가 UTRAN에 존재할 수 있다.

RNS(112)는 완전한 UTRAN 또는 UTRAN의 단지 일부일 수 있다. RNS는 UE(110)와 UTRAN(102) 사이에 접속의 수단을 확립하기 위해 특정 라디오 리소스들의 릴리스 및 할당을 제공한다. 라디오 네트워크 서브시스템(112)은 하나의 RNC를 일반적으로 포함하고 셀들의 세트에서의 리소스들과 송신 및 수신에 대한 책임이 있다.

이용자 장비(UE)(110)는 셀룰러 폰들, 스마트폰들, 개인 휴대용 정보 단말기(PDAs), 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 디지털 호출기들, 무선 카드들, 및 기지국(104)을 통해 데이터 네트워크에 액세스할 수 있는 임의의 다른 디바이스를 포함하는, 다양한 유형들의 모바일 디바이스들 중 임의의 디바이스의 형태를 취할 수 있다.

일반적으로, RNC(106)는 그것이 접속되는 기지국들(104)을 제어하고 조정하도록 동작한다. 도 1의 RNC(106)는 복제, 통신들, 런타임(runtime), 및 시스템 관리 서비스들을 일반적으로 제공한다. 도시된 실시예에서, RNC(106)는 호출 경로를 설정하고 종료시키는 것과 같은, 호출 처리 기능들을 핸들링(handling)하고 각각의 UE(100)에 대해 및 기지국들(104) 각각에 의해 지원된 각각의 섹터에 대해 순방향 및/또는 역방향 링크에 대한 데이터 송신 레이트를 결정할 수 있다.

UE(110)는 다수의 노드 B들(104)과 통신한다. 노드 B(104)는 순방향 에러 정정 코딩, 변조, 스프레딩(spreading), 및 기저대역으로부터 안테나로부터 송신된 RF 신호로의 변환과 같은 물리적 계층 처리에 책임이 있는 기지국이다. 노드 B(104)는 하나의 셀로부터 몇몇 셀들로의 송신 및 수신을 핸들링할 수 있다. 하나의 RNC는 다수의(몇천까지) 노드 B들을 제어할 수 있다.

도 1은 UE(110)가 UTRAN(102) 대신에 E-UTRAN(진화된 UTRAN)(120)에 접속될 수 있음을 또한 보여준다. 3GPP는 UMTS 및 GSM으로부터 진화하는 롱 텀 에볼루션(LTE)으로 또한 발전했다. 진화된 노드 B로 또한 공지되고 eNode B 또는 eNB로서 단축된 E-UTRAN 노드 B(122)가 UMTS의 UTRAN에서 요소 노드 B의 진화인 LTE의 E-UTRAN(120)에서의 요소임이 또한 주의된다. 전통적으로, 노드B는 (HSPA를 제외하고) 최소 기능을 갖고, RNC에 의해 제어된다. 그러나, eNodeB에 대해, 어떠한 별개의 제어기 요소도 존재하지 않는다. 이것은 아키텍처를 단순화하고 더 낮은 응답 시간들을 허용한다.

일반적으로, CN(108)은 데이터 네트워크(도시되지 않음)에 대한 및/또는 공용 교환 전화 네트워크(PSTN)(도시되지 않음)에 대한 인터페이스로서 동작한다. CN(108)은 이용자 인증과 같은, 다양한 기능들 및 동작들을 수행하지만, CN(108)의 동작 및 구조의 상세한 설명은 본 발명의 이해 및 인식에 필요한 것은 아니다. 이와 같이, CN(108)의 또 다른 상세들은 본 명세서에서 제시되지 않는다.

따라서, 당업자들은 통신 시스템(100)이 UE(110)와 데이터 네트워크와 PSTN 사이의 통신들을 용이하게 함을 인식할 것이다. 그러나, 도 1의 통신 시스템(100)의 구성이 원래 예시적이고 보다 적거나 부가적인 구성요소들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 통신 시스템(100)의 다른 실시예들에서 이용될 수 있음이 이해되어야 한다.

셀룰러 사이트들은 이용자 장비가 "말을 거는" 것이다. 그들은 하나 이상의 송신 및 수신 안테나들을 포함한다. 각각의 안테나는 특정한 지리적 영역을 커버한다. 무선 서비스 제공자는 작은 커뮤니티에서 하나의 셀 사이트를 단지 가질 수 있는 반면에, 그들은 큰 도심지에서 수백개 또는 심지어 수천개의 셀 사이트들을 가질 수 있다.

모바일 네트워크 운영자(무선 서비스 제공자, 무선 캐리어, 셀룰러 회사, 또는 모바일 네트워크 캐리어)는 라디오 스펙트럼 할당, 무선 네트워크 인프라스트럭처, 백 홀 인프라스트럭처, 과금, 고객 케어 및 컴퓨터 시스템들의 제공 및 마케팅, 고객 케어, 제공 및 수정 조직을 포함하는 서비스들을 최종 이용자에 팔거나 전달하기 위해 필요한 요소들을 소유하거나 제어하는 무선 통신 서비스들의 제공자이다.

셀들은 타워 또는 기지국(또는 보다 공통적인 섹터화된 배치에서) 주위의 반경 내의 커버리지를 제공한다. 그 반경 내의 셀 폰들의 이용자들은 무선 서비스들에 액세스할 수 있다. 반경이 커버하는 거리는 다른 것들 중에서, 셀 사이트의 전력 출력, 배경 잡음의 양, 및 다른 환경적 간섭들에 의해 결정된다. 실제 환경에서, 셀들은 지리적 특징들 및 빌딩들로부터의 간섭으로 인한 방사상의 커버리지를 제공하지 않는다. 상대적으로 평평한 지형을 갖고 전지향성 안테나가 구비된 장소들은 거의 완벽한 원들의 커버리지를 방사하는 셀들을 가질 것이다. 거친 지형 또는 큰 인공 오브젝트들(예를 들면, 빌딩들)을 갖는 장소들에서의 셀 타워들은 셀 커버리지들을 왜곡할 수 있다.

예시적인 실시예는 이용자 장비(100)와 연관된 지리적 위치 정보를 이용하여 핸드오버 및 재지향 절차들 동안 타겟 셀의 선택에 도움을 준다. 이 절차는 라디오 측정치들 및 지리적 위치 당 KPI 통계들과 같은, 이용자 장비(100)로부터의 캡쳐된 데이터의 데이터베이스를 구축하는데 도움을 주기 위해 네트워크 격자를 정의하고 그 다음, 이동성 결정들을 행하기 위해 이러한 데이터를 이용하는 것을 수반한다.

구체적으로 다르게 언급되지 않거나, 그렇지 않은 경우 논의로부터 분명한 바와 같이, "처리하는" 또는 "컴퓨팅하는" 또는 "계산하는" 또는 "결정하는" 또는 "디스플레이하는" 또는 "예측하는" 것 등과 같은 용어들은, 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내에 물리적, 전자 양들로서 표현된 데이터를 조작하고 상기 데이터를 컴퓨터 시스템의 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장장치, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 변환하는 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 처리들을 언급한다.

본 명세서에서 이용된 바와 같은 용어 "위치"는 이용자 장비의 지리적 위치를 언급하고, 이는 지오로케이션(geolocation)으로 또한 언급된다. 지오로케이션은 타원 지점 위도 및 경도를 이용하는, 지리적 좌표 시스템으로 설명될 수 있다(3GPP 명세 23.032를 참조하라). 이 새로운 네트워크 기능은, 타겟 셀 및 기술을 선택하는 동안 예를 들면, (a) 접속 상태 동안, (b) 접속 상태에 진입하거나 서비스 확립을 수행하는 동안, 또는 (c) 유휴 또는 비접속 상태에 진입하는 동안 지오로케이션을 이용하여 위치-의존 이동성 결정 기준들을 개선한다.

셀 커버리지 영역 내의 이용자 장비의 위치에 의존하는 이동성 결정 기준들은 예를 들면, (1) 라디오 측정들 및 (2) 이력 KPI 통계들을 포함할 수 있다.

라디오 측정들은 예를 들면, 공통 파일럿 채널(또는 CPICH)의 총 대역 내 간섭(또는 Ec/No)에 의해 분할된 하나 이상의 칩 당 에너지, W-CDMA 네트워크에 대한 CPICH 기준 신호의 수신된 신호 코드 전력(RSCP), 및 수신된 전력(RSRP), 및 LTE 네트워크에 대한 기준 신호 수신 품질(RSRQ)을 포함할 수 있다. 물론, 다른 유형들의 라디오 측정치들이 또한 이용될 수 있음이 이해되어야 한다.

이력 KPI 통계들은 예를 들면, 하나 이상의 확립 성공 레이트(ESR) 및 세션 누락 레이트(SDR)를 포함할 수 있다. 물론, 다른 유형들의 KPI 통계들이 또한 이용될 수 있음이 이해되어야 한다.

이용자 장비(110)의 지리적 위치의 이용은 셀 정보를 단지 이용하기보다 아주 작은 뷰를 제공하고, 따라서 더 정확한 타겟 셀 선택 절차를 가능하게 한다.

도 2를 참조하면, 예시적인 방법은 셀룰러 네트워크(210)에서 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계를 포함한다(210). 셀룰러 네트워크가, 각각의 기술이 다수의 캐리어 주파수들을 포함하는, 다수의 기술들을 포함할 수 있음이 주의된다. 예를 들면, 주어진 셀룰러 네트워크는, 각각이 다수의 캐리어 주파수들을 포함하는, LTE 및 W-CDMA 기술들을 통합시킬 수 있다. 유일한 기술 및 캐리어 주파수 쌍들 각각은 계층으로 또한 불리운다.

일 예시적인 네트워크 격자(300)는 도 3에 도시된다. 격자(300)는 셀룰러 네트워크 맵(308)(예를 들면, 셀(i), 셀(j), 셀(k), 등)을 통해 수직 격자라인들(304) 및 수평 격자라인들(306)의 교차에 의해 형성된 복수의 격자-존들(302)(예를 들면, 격자-존(i), 격자-존(i+2), 격자-존(i+3), 등)을 포함한다. 예로서, 격자-존(302)은 대략 0.001373 정도의 크기를 가지는 정사각형일 수 있다. 그러나, 직사각형들과 같은, 다른 크기들 및 형태들이 이용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 격자-존(302)의 인덱스는 격자-존(북반구에서)의 가장 남쪽의 가장자리일 수 있고, 그것은 다음으로서 계산될 수 있다:

위도: 보고된 위도 Mod 128

경도: 보고된 경도 Mod 64

처리는 셀룰러 네트워크(312)에서 각각의 계층(310)(예를 들면, LTE F1, LTE F2, W-CDMA F1, W-CDMA F2, W-CDMA F3, 등)에 대해 반복될 수 있다.

다음, 셀룰러 네트워크(310) 내에 계층들(310) 및/또는 격자-존들(또는 위치들)(312) 각각에 대한 데이터가 수집되고, 필요하다면 계산되며, 그 다음 네트워크 맵 데이터베이스(314)에 저장된다(220). 주어진 격자-존[i]에 대한 일 예시적인 행렬(316)이 도 3에 도시된다.

이러한 정보는 Ec/Io, RSCP, RSRP, 및 RSRQ와 같은, 라디오 측정치들, 및 ESR 및 SDR과 같은, 이력 KPI 통계들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

3GPP는 측정 보고들을 통해 위치 당 라디오 측정치들을 수집하는 것을 지원한다. 네트워크 맵 또는 데이터베이스의 라디오 측정치 부분은 이 목적을 위한 전용 특정 절차들을 이용하여, 그리고 기술 캐리어들 각각에 대해 독립적으로 라디오 리소스 관리 목적들을 위해 측정 보고들에서 보고된 데이터를 이용하여 구축된다.

라디오 리소스 제어(RRC) 프로토콜은 3GPP 프로토콜 스택에 속하고 UE들(이용자 장비)(110)과 UTRAN(102) 또는 E-UTRAN(120) 사이의 계층 3의 제어 평면 시그널링을 핸들링한다. 부가적인 위치 파라미터는, 세션이 누락되었거나 확립하는데 실패했을 때, 위치 정보를 수신하고 후속적으로 메시지에서의 위치 정보를 이용하여 격자-존 당 단위로 ESR 및 SDR 통계들을 계산하기 위한 다음의 RRC 메시지들에 포함될 수 있다:

■ RRC 접속 요청

■ RRC 접속 셋업 완료

■ RRC 접속 릴리스 완료

■ RRC 셀 업데이트

■ RRC 라디오 베어러 완료

모든 계층(310)의 격자(300)는 그 계층에 대해 UE(100)로부터 수신된 측정치들을 이용하여 구축된다. 데이터는 실시간으로 또는 하나 이상의 규정된 시간 기간들 동안 복수의 UE들(110)로부터 수집될 수 있다.

마지막으로, 예시적인 실시예는 이용자 장비(110)의 지리적 위치 및 격자에 대해 수집된 데이터에 기초하여 이용자 장비에 대한 이동성 및 부하-균형 결정들을 행하는 것을 포함한다. 이것과 관련하여, 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보가 얻어진다(230). 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보는 지리적 격자에서 특정한 격자-존에 매핑된다(240). 적어도 하나의 위치-의존 결정 기준이 특정한 격자-존에 대한 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여 개선되고, 기준은 특정한 셀룰러 기술의 타겟 셀을 선택하기 위한 것이고/이거나 특정한 캐리어 주파수를 선택하기 위한 것이다(250).

따라서, 지오로케이션 정보는 타겟 셀과 특정한 기술 및 캐리어 주파수를 선택하는 동안 위치-의존 결정 기준들을 개선하기 위해 이용된다. 이 처리는 적어도 3가지 시나리오들을 수반한다.

하나의 시나리오에서, 접속 상태에 있는 동안의 더 양호한 타겟 셀의 선택은 세션을 또 다른 셀룰러 기술에 또는 또 다른 캐리어 주파수에 핸드오버하는 것을 결정하는 이동성 알고리즘을 트리거링하는 측정 보고로 시작한다. 메시지에서 보고된 위치 정보는 격자(300)에서의 특정한 격자-존(302)에 매핑되고, (다른 기준들에 더하여) 격자-존(302)에 대한 라디오 측정치들 및 KPI 통계들은 다른 것들 중에서, "압축 모드" 측정들을 시작하거나 핸드 오버 절차를 실행하도록 셀을 선택하기 위해 이용된다. 타겟 셀에 대해 많은 옵션들이 존재할 때, 측정치들을 하나의 셀/캐리어 주파수로 제한하는 것은 핸드오버 시간을 감소시킨다. 게다가, 핸드오버 성공 레이트가 향상되는데, 이는 라디오 및 KPI 관점에서 더 양호한 셀들 중 하나가 선택되기 때문이다.

따라서, 예시적인 실시예는, 이 시점에서 3GPP가 이용자 장비로 하여금 단지 2개의 부가적인 주파수 분할 듀플렉싱(FDD) 캐리어들을 측정하도록 제한함을 주의하는 동안 핸드오버 또는 재지향이 결정되었을 때 및 네트워크 토폴로지에서 많은 잠재적인 타겟 셀들이 존재할 때, 타겟 셀을 선택하는 정확성 및 속도를 향상시킨다. 이것은 핸드오버 및 재지향 절차들의 성공 레이트를 증가시키고 따라서, 세션 확립 성공 레이트 및 세션 누락 레이트를 향상시킨다.

또 다른 시나리오에서, 이동성 알고리즘이 세션을 또 다른 기술에 또는 또 다른 캐리어 주파수에 재지향시키는 것을 결정할 때, 위치 정보를 갖는 RRC 접속 요청 메시지의 결과(상기 언급된 바와 같이, 이것은 3GPP에 부가된다)로서, 접속 상태에 진입하는 동안 또는 서비스 확립을 수행하는 동안 가장 적합한 타겟 셀의 선택이 시작된다. 위치 정보는 격자(300)에서 격자-존(302)을 결정하는데 도움을 주고, (다른 기준들에 더하여) 그 격자-존에 대한 라디오 측정치들 및 KPI 통계들은 세션을 재지향시키기 위한 셀을 선택하기 위해 이용된다. 다른 기준들은 셀에서의 UE(110)의 위치에 의존하지 않지만, 오직 셀 그 자신에 기초하는 그 셀에서의 부하일 수 있다. 잠재적으로, 이동성 프로파일은 모바일 궤적에 기초하여 적응될 수 있고 그 다음, 미래의 모바일 궤적을 예측하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 트윈 셀의 필요성을 제거한다. 게다가, 타겟 셀로서 많은 후보들이 존재할 때, 타겟 셀을 선택하기 위해 이들 잠재적인 타겟 셀들의 라디오 및 KPI 값들을 이용하는 것은 재지향 성공 및 따라서 세션 확립 성공 레이트 통계들을 향상시킬 것이다.

또 다른 시나리오에서, 유휴 모드에 진입하는 동안의 가장 적합한 타겟 셀의 선택은, 이용자 장비(110)가 KPI 통계들에 기초하여 최상의 셀로 재지향될 때, 세션(예를 들면, RRC) 릴리스의 결과로서 시작된다. 이용자 장비(110)의 지리적 위치 정보는 격자-존에서 더 양호한 KPI 통계들을 갖는 타겟 셀의 결정 시에 이용된다. 세션 릴리스 절차 동안에 보고된 이용자 장비(110)의 지리적 위치 정보는 격자(300)에서의 격자-존(302)에 매핑되고, 그 격자-존에 대한 라디오 측정치들 및 KPI 통계들은 이용자 장비(110)가 전송될 셀을 선택하기 위해(다른 기준들에 더하여) 이용된다. 많은 후보 셀들이 존재할 때, 그들의 라디오 및 KPI 값들을 이용하여 타겟 셀을 선택하는 것은 다음 세션의 확립의 성공 레이트를 향상시킬 것이다.

"처리기들"로서 라벨링(labelling)된 임의의 기능적 블록을 포함하는, 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, 용어 "처리기" 또는 "제어기"의 명백한 이용은 오로지 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), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비 휘발성 저장장치를 포함할 수 있다. 다른 하드웨어, 종래의 및/또는 맞춤형 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.

당업자는 다양한 상기 설명된 방법들의 단계들이 프로그래밍된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 용이하게 인식할 것이다. 본 명세서에서, 일부 실시예들은 프로그램 저장 디바이스들 예를 들면, 기계 또는 컴퓨터 판독가능하고 기계-실행가능하거나 컴퓨터-실행가능한 프로그램들의 지시들을 인코딩하는 디지털 데이터 저장 매체들을 커버하도록 또한 의도되고, 상기 지시들은 상기 설명된 방법들의 일부 또는 모든 단계들을 수행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들면, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들, 하드 드라이브들과 같은 자기 저장 매체들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 매체들일 수 있다. 실시예들은 상기 설명된 방법들의 단계들을 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터들을 커버하도록 또한 의도된다.

상기 설명은 단지 본 발명의 특정한 실시예들의 개시를 제공하고 그에 동일한 것을 제한하는 목적들을 위해 의도되지 않는다. 이와 같이, 본 발명은 단지 상기 설명된 실시예들로 제한되지 않는다. 오히려, 당업자가 본 발명의 범위 내에 있는 대안적인 실시예들을 생각할 수 있음이 인식된다.

100: 통신 시스템 102: 라디오 액세스 네트워크
104: 노드 B들 106: 라디오 네트워크 제어기들
108: 코어 네트워크 110: 이용자 장비
112: 라디오 네트워크 서브시스템 120: E-UTRA
122: E-UTRAN 노드 B 300: 네트워크 격자
302: 격자-존들 308: 셀룰러 네트워크 맵
310: 계층들 314: 네트워크 맵 데이터베이스

Claims (10)

1. 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법에 있어서:
   셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계로서, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 상기 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할되는, 상기 생성하는 단계;
   복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대한 데이터를 수집하고 상기 데이터를 네트워크 맵 데이터베이스에 저장하는 단계;
   특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보를 얻는 단계;
   상기 특정한 이용자 장비에 대한 상기 지리적 위치 정보를 상기 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑(mapping)하는 단계; 및
   적어도 하나의 위치-의존 결정 기준을 개선하는 단계로서, 상기 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 상기 데이터에 기초하고, 상기 기준은 특정한 셀룰러 기술의 타겟 셀을 선택하기 위한 것이고/이거나 특정한 캐리어 주파수를 선택하기 위한 것인, 상기 개선하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 셀룰러 네트워크 기술들은 적어도 광대역 코드 분할 다중 액세스 및 4G 롱 텀 에볼루션을 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수집된 데이터는 기술 및 캐리어 주파수 당 격자-존 당 단위로 적어도 라디오 측정치들 및 이력 네트워크 핵심 성능 표시자(KPI) 통계들을 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   복수의 이용자 장비들로부터의 상기 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대한 데이터를 수집하고 상기 데이터를 네트워크 맵 데이터베이스에 저장하는 단계는:
   호출 세션이 누락됐거나 확립하는데 실패했을 때, 추가 위치 정보를 전달하기 위해 하나 이상의 시그널링 메시지들에서 부가적인 위치 파라미터를 부가하는 단계; 및
   다음 유형들의 메시지들: 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 요청, RRC 접속 셋업 완료, RRC 접속 릴리스 완료, RRC 셀 업데이트, 및 RRC 라디오 베어러 릴리스 완료 중 적어도 하나에서의 상기 추가 위치 정보를 이용하여 격자-존 당 단위로 확립 성공 레이트(ESR) 및 세션 누락 레이트(SDR) 통계들을 계산하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 지리적 격자는 상기 셀룰러 네트워크에서 모든 상기 계층들을 커버하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   특정한 셀룰러 기술의 타겟 셀을 선택하는 단계를 추가로 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   특정한 캐리어 주파수의 타겟 셀을 선택하는 단계를 추가로 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
8. 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법에 있어서:
   셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계로서, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 상기 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할되는, 상기 생성하는 단계;
   복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대한 데이터를 수집하고 상기 데이터를 네트워크 맵 데이터베이스에 저장하는 단계;
   특정한 이용자 장비가 접속 상태에 있는 동안, 이동성 알고리즘을 트리거링(triggering)하는 측정 보고에 적어도 기초하여 세션을 또 다른 셀룰러 기술에 또는 또 다른 캐리어 주파수에 핸드오버하는 것을 결정하는 단계;
   상기 측정 보고로부터 상기 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보를 얻는 단계;
   상기 특정한 이용자 장비에 대한 상기 지리적 위치 정보를 상기 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑하는 단계; 및
   "압축 모드" 측정들을 시작하기 위한 셀을 선택하기 위해 또는 핸드오버를 위해 상기 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 상기 데이터를 이용하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
9. 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법에 있어서:
   셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계로서, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 상기 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할되는, 생성하는 단계;
   복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대한 데이터를 수집하고 상기 데이터를 네트워크 맵 데이터베이스에 저장하는 단계;
   특정한 이용자 장비가 접속 상태에 진입하고 있거나 특정한 이용자 장비와의 서비스 확립을 수행할 때, 상기 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보를 갖는 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 요청 메시지에 적어도 기초하여 상기 특정한 이용자 장비에 대한 호출 세션을 상이한 셀룰러 기술에 또는 상이한 캐리어 주파수에 재지향시키는 것을 결정하는 단계;
   상기 RRC 접속 요청 메시지에서 보고된 상기 특정한 이용자 장비에 대한 상기 지리적 위치 정보를 상기 지리적 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑하는 단계; 및
   상기 호출 세션을 재지향시키기 위한 타겟 셀을 선택하기 위해 상기 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 상기 데이터를 이용하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.
10. 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법에 있어서:
    셀룰러 네트워크에서 2개 이상의 계층들을 커버하는 지리적 격자를 생성하는 단계로서, 계층은 캐리어 주파수로 짝지워진 셀룰러 기술을 포함하는 유일한 조합으로서 정의되고 상기 지리적 격자는 복수의 격자-존들로 분할되는, 상기 생성하는 단계;
    복수의 이용자 장비들로부터의 셀룰러 네트워크 격자 내의 계층들 각각에 대한 데이터를 수집하고 상기 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계;
    특정한 이용자 장비가 세션 릴리스 절차의 결과로서 유휴 모드에 진입하고 있을 때, 상기 세션 릴리스 절차 동안 보고된 상기 특정한 이용자 장비에 대한 지리적 위치 정보를 상기 셀룰러 네트워크 격자에서의 특정한 격자-존에 매핑하는 단계; 및
    상기 특정한 이용자 장비를 재지향시키기 위한 셀을 선택하기 위해 상기 특정한 격자-존에 대해 상기 데이터베이스에 저장된 상기 데이터를 이용하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크 통신들을 처리하는 방법.

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