KR101766444B1 - 이동 기지국을 구비하는 셀룰러 통신 시스템, 그리고 이와 연계하여 사용가능한 방법 및 장치 - Google Patents

이동 기지국을 구비하는 셀룰러 통신 시스템, 그리고 이와 연계하여 사용가능한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이동 통신 네트워크 시스템은 코어 디바이스와 적어도 하나의 고정 기지국을 포함하는 코어 네트워크; 기지국; 및 상기 기지국과 안테나를 통해 통신하는 이동국을 포함하되; 상기 기지국은, 상기 이동국과 안테나를 통해 통신하며 적어도 하나의 선택가능한 고정 기지국과 안테나를 통해 통신하는 공동-위치된 이동국과 물리적 연결을 가지는 공동-위치된 무선 관리자에 물리적, 예를 들어, 이더넷 백-연결을 가지는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하며, 여기서 각 개별의 공동-위치된 무선 관리자는 무선 자원 관리자; 및 상기 코어 네트워크로 다시 각각 연결한 것의 품질, 상기 코어 네트워크로 다시 그 자체를 연결한 것의 품질, 및 개별의 공동-위치된 무선 관리자 부근에 있는 이동국에 다른 기지국이 제공할 수 있고 그 자체의 기지국이 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 다른 각 공동-위치된 무선 관리자로 및 이 무선 관리자로부터 정보를 송수신하고, 이 정보를 사용하여 상기 개별의 공동-위치된 무선 관리자와 연관된 개별 기지국에 의해 서비스 받고자 추구하는 적어도 하나의 이동국을 거부할지 여부를 결정하는 기능부를 포함한다.

Description

이동 기지국을 구비하는 셀룰러 통신 시스템, 그리고 이와 연계하여 사용가능한 방법 및 장치{CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM WITH MOVING BASE STATIONS AND METHODS AND APPARATUS USEFUL IN CONJUNCTION THEREWITH}
공동 계류 중인 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2010년 1월 28일에 출원된 이스라엘 출원 번호 203568호 및 2010년 6월 17일에 출원된 이스라엘 출원 번호 206455호의 우선권을 청구한다.
발명의 기술분야
본 출원은 이동 통신 네트워크에 관한 것이며, 보다 상세하게는 셀룰러 통신 네트워크에 관한 것이다.
4G 네트워크를 포함하는 많은 이동 통신 네트워크가 알려져 있다. "이동 애드혹 네트워크(mobile ad hoc network)"(MANET) 기술이 알려져 있다. E-UTRAN이 알려진 표준이다. WiMAX 및 3G 네트워크 시스템이 알려져 있다.
알려진 MANET 알고리즘은 문헌(Fuad Alnajjar 및 Yahao Chen, "SNR/RP aware Routing Algorithm Cross - Layer Design for MANET" (IJWMN, Vol 1, No 2, November 2009)에 기술되어 있다.
본 명세서에 언급된 모든 문헌 및 특허 문헌과 본 명세서에 직접 또는 간접으로 언급된 문헌 및 특허 문헌의 개시내용은 본 명세서에 참조 문헌으로 병합된다.
본 발명의 특정 실시예는, E-UTRAN 표준에 기초할 수 있고 이동국과 스스로 동기화를 유지하기 위하여 그 연결을 동적으로 변경하는 이동 릴레이 층을 통해 무선 백홀 해법(wireless backhaul solution)을 구현하는 중간 접근법을 제공하는 것을 추구한다.
본 발명의 특정 실시예는 이동 통신 디바이스, 고정 코어, 및 일반적으로 적어도 하나의 고정 기지국 및 적어도 하나의 이동 기지국이 있는 셀룰러 통신 네트워크를 제공하는 것을 추구한다. 이동 기지국은 가장 먼 이동 요소들이 이들 뒤에 있는 기지국, 즉 이동 기지국 및/또는 고정 기지국과 대화하고 그리고 일련의 홉(hop)을 통해 다시 코어와 대화하도록 네트워크의 "도달 범위"를 연장한다.
특정 실시예는 이동 기지국이 보는 기지국이 어느 것인지에 대해 이동 기지국에 보고하는 방법을 아는 "이동 전화 기능부"(다이얼링과 링잉과 같은 입력/출력과는 다름)를 각각 구비하는 이동 기지국을 제공하는 것을 추구한다.
특정 실시예는 다른 이동 기지국에 있는 "동료"(colleague) 무선 관리자와 무선을 통해 통신하는 이동 기지국에 있는 (이동 기지국과 공동-위치된) 무선 관리자를 제공하는 것을 추구한다.
특정 실시예는 개별 이동 기지국이 다시 코어에 현재 불량하게 연결되었거나 전혀 연결되지 않았는데 반면 다른 이동 기지국은 더 우수하게 연결된 것으로 인해 개별 이동 기지국이 자기를 향하는 이동 통신 디바이스를 수용해야 할지 아니면 그밖의 것이 더 우수할 수 있다는 것을 알기 때문에 이를 거부해야 할지를 개별 이동 디바이스로 하여금 결정하게 하기 위하여 상기 통신 네트워크 구성에 의해 제공된 정보를 사용하는 것을 제공하는 것을 추구한다. 이와 대조적으로, 이동 기지국이 없는 종래의 시스템에서는 고정되어 있는 기지국이 항상 코어와 다시 연결된다.
특정 실시예는 이동하는 네트워크 인프라를 포함하는 E-UTRAN 네트워크를 구현하는 시스템을 제공하는 것을 추구하며, 이 시스템은 공동-위치된 기지국에 연결된 적어도 하나 그리고 바람직하게는 모든 이동국을 특징짓는 채널 품질 정보와 또 그 자체의(mRS) 공동-위치된 이동국의 측정치를 수집하기 위하여 일반적으로 소형 E-UTRAN 기지국(rBS), E-UTRAN 이동국(rMS) 및 공동-위치된 기지국(rBS)과 공동-위치된 이동국(rMS)과 통신하는 표준 E-UTRAN 통신 층을 구비하는 로컬 무선 관리 유닛(rRM)을 각각 수용하는 복수의 이동 릴레이(mRS)를 포함한다. 로컬 무선 관리 유닛은 일반적으로 이동국과 기지국을 연관시키는 채널 품질 정보를 사용하는 E-UTRAN rRM에 종래의 일반적인 고유 결정 층을 대체할 수 있는 대역내 멀티홉 백홀 기능부(in-band multi-hop backhauling functionality)를 더 포함한다.
본 발명의 특정 실시예는 연결을 가지지 않는 2개의 노드들 사이에 릴레이(relay)로서 또는 가입자 단말로서 각 노드가 기능하는 수평적 위상을 나타내는 일반적으로 "이동 애드혹 네트워크"(MANET" 아키텍처에 기초하지도 않고, 기지국이 이동을 위해 설계되지 않은 전통적인 셀룰러 아키텍처에도 기초하지도 않는, 이동하는 인프라를 구비하는 전술적 통신 네트워크를 제공하는 것을 추구한다. 대신, 이동 가입자만이 이동할 것으로 예상된다.
대역내 멀티홉 백홀 기능부는 지형이나 다른 운동에 의해 야기되는 간섭으로 인해 저하된 루트를 대체하는 새로운 대안적인 루트(alternative route; 이하, "대체 루트"라 칭함)를 생성하는 것에 의해 지형이나 다른 간섭으로 인한 것에 대한 면역을 개선시키도록 동작할 수 있으며, 여기서 각 새로운 대체 루트는 최종 유저 이동국과 이에 연결된 이동 릴레이 사이 구획과, 루트 내 노드로서 참가하는 이동 릴레이들 사이 링크를 포함하는 백홀 구획을 포함한다. 이 기능부는 각 구획의 품질을 측정하는 것과 코어 네트워크와의 최상의 연결 품질을 제공하는 루트나 구획의 결합을 찾는 것을 포함할 수 있다.
전체 네트워크 인프라가 이동하는 전술적인 통신 네트워크는 데이터의 공유를 더 용이하게 하고 상황 인식을 더 우수하게 달성하는 것으로 인해 MANET 기술을 채용하였다.
"이동 애드혹 네트워크"(MANET)는 무선 링크에 의해 연결된 이동 라우터의 자율 시스템이다. 이 라우터는 랜덤하게 이동하고 임의로 자기 자신을 구성할 수 있으며; 이에 따라 네트워크의 무선 위상은 신속하고 예측가능하지 않게 변할 수 있다. 각 노드는 데이터 패킷을 다른 노드에 전달하는 라우터로서의 역할을 한다. 노드가 이동함에 따라 포인트 투 포인트 링크는 지형 간섭으로 인해 또는 간단히 이들이 다른 노드의 범위를 넘어 이동하기 때문에 저하될 수 있다. 그러므로, 이러한 네트워크의 안정성은 노드가 메쉬 내와 메쉬 외에서 저하될 때 연속적으로 강조된다.
본 발명의 특정 실시예는 고정 백홀(101)을 가지는 고정된 위치에 '고정 위치된(nailed down)' 영구적인 기지국이 존재하는 E-UTRAN 중심 아키텍처를 채용한다. 인프라(100)의 이동 부분은 E-UTRAN의 역할에 따라 동작하는 이동 릴레이를 포함한다. 전체 네트워크가 이동하고 이동 노드들 사이의 연결이 신속하고 예측가능하지 않게 변할 수 있고 네트워크 안정성이 노드가 메쉬 내와 메쉬 외에서 저하될 때 연속적으로 강조되는 MANET 위상과는 반대로, 본 발명의 특정 실시예는 네트워크(101)의 고정 위치된 부분이 고정되어 있다는 가정과 중앙집중된 접근법에 기초한다. 릴레이 층(100)은 표준 고정 기지국이 있는 네트워크 측과 표준 이동국(UE/MS 층)이 있는 액세스 측 사이에 위치된다. 일측에서 표준 기지국(sBS)과 타측에서 표준 이동국(MS)과 통신하기 위하여, 이동 릴레이 층은 이 E-UTRAN 네트워크에서 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 고정 기지국(BS) 쪽을 향하는 이동국으로 동작하고 이동국(MS) 쪽을 향하는 기지국으로 동작하는 대역내 멀티홉 이동 백홀을 구현하였다. 이 접근법에서, 네트워크의 위상은 상대적으로 안정하게 유지된다. 이 네트워크의 연결은 중앙집중식이고 고정된 위치의 기지국과 릴레이 층에 모두 좌우된다. 이 경우에, 릴레이 노드들 중 하나가 지형적 간섭으로 인해 저하되는 경우에도 그 효과는 MANET와 달리 네트워크가 안전하고 영구적인 위치에 위치된 코어 네트워크 쪽으로 중앙집중되어 있으므로 원활하게 된다. 노드가 저하되는 경우에도 트래픽은 코어 네트워크 쪽을 향하는 고정 기지국과 함께 다른 릴레이 노드를 통해 백홀된다.
본 발명의 특정 실시예는 하나의 해법에 중앙집중된 접근법(코어 네트워크에서)과 분산된 접근법(릴레이 네트워크에서)을 결합하는 관리 방법을 제공한다.
표준 셀룰러 통신 네트워크를 위한 관리 방법이 이제 기술된다. 셀룰러 통신 시스템은 최적의 통신 상태와 네트워크 커버리지를 제공하기 위하여 선택된 곳에 위치된 기지국에 기초한다. 각 기지국은 통상 긴 기간(월, 년) 동안 영구적인 곳에 위치되고, 이에 따라 기지국에 백홀이 고정되고 코어 네트워크에 기지국을 연결하는 E1 라인, 섬유 또는 마이크로파 링크를 사용할 수 있다. 이러한 일반적인 셀룰러 네트워크에서, 유저 핸드셋인 이동 유닛은 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 유일한 이동 네트워크 요소이고, 네트워크는 연결 및 원격 통신 서비스를 제공하기 위하여 유저를 따라가야 한다.
이러한 표준 셀룰러 네트워크에서, 원하는 유저 비트율과 서비스 품질이 커버리지 영역 내 유저의 이동성(mobility)에 상관없이 유지되어야 한다. 무선 시스템에서, 기초적인 RRM 기술들 중 하나인 적절한 핸드오버(handover)가 원하는 유저 성능을 보장하기 위해 중요하다. 핸드오버 실행은 일반적으로 유저 피드백: 측정치 보고 및/또는 네트워크 구성 이벤트로 트리거된다. 서로 다른 유형의 측정치 및 이벤트는 또한 여러 카테고리의 핸드오버를 야기한다. 유저 품질은 '핑퐁' 효과를 피하고 핸드오버 절차와 연관된 송신을 최소화하기 위하여 핸더오버 후에 유지되는 것이 중요하다.
이동국 측정치는 다음과 같을 수 있다: E-UTRAN에서 이하의 3개의 다운링크 인접 셀 측정치가 기본적으로 이동성을 위해 특정된다:
Figure 112012068334719-pct00001
참조 심볼 수신 전력(RSRP)
Figure 112012068334719-pct00002
참조 심볼 수신 품질(RSRQ): RSRQ = RSRP/캐리어 RSSI
Figure 112012068334719-pct00003
E-UTRA 캐리어 RSSI
RSRP 및 RSRQ 측정은 참조 심볼이라고 불리우는 셀 특정된 알려진 파일롯 시퀀스에서 각 셀에 대해 E-UTRA 이동 단말인 이동국(MS)에 의해 수행된다. E-UTRA 캐리어 RSSI는 전체 캐리어에 걸쳐 측정된다; 이것은 여러 성분의 캐리어들이 사용될 수 있는 LTE 어드밴스드에서 한정된 바와 같이 동일한 캐리어 또는 다른 캐리어에 있는 모든 셀(서비스하는 셀을 포함하는)로부터 오는 총 수신 전력 및 잡음이다. 2개의 참조 심볼 기반 측정치(RSRP 및 RSRQ)는 바람직하게는 이동성 결정을 하는데 사용된다.
일반적으로 RSRP와 RSRQ라는 용어는 '신호 강도' 유형과 '신호 품질' 유형 측정치로 각각 간주될 수 있다. WCDMA, CPICH RSCP 및 CPICH에서 Ec/No는 각각 대응하는 '신호 강도'와 '신호 품질' 측정치이다. 다시 말해, E-UTRAN RSRP 및 RSRQ 측정치는 각각 WCDMA CPICH RSCP 및 CPICH Ec/No 측정치와 유사하다. E-UTRAN에서와 같이 WCDMA에서 CPICH Ec/No는 CPICH RSCP 대 UTRA 캐리어 RSSI의 비이다.
인접한 셀 측정치는 일반적으로 작은 스케일의 페이딩 효과를 필터링하기 위하여 200ms 정도의 긴 시간 기간 또는 훨씬 더 긴 시간 기간에 걸쳐 평균화된다. 추가적인 네트워크 구성된 시간 도메인 필터링은 페이딩 효과를 더 필터링하는데 사용될 수 있다.
또한 특정 최소 개수의 셀로부터 인접한 셀 측정치(예를 들어, E-UTRAN에서 RSRP 및 RSRQ)를 측정하고 보고하는 요구조건이 MS에는 더 존재할 수 있다. E-UTRAN에서 이 수는 서비스하는 캐리어 주파수(또는 일반적으로 인트라-주파수(intra-frequency)라고 지칭되는 것) 상에 있는 (하나의 서비스하는 셀과 7개의 인접한 셀로 구성된) 8개의 셀이다. 이 수는 서비스하지 않는 캐리어 주파수에서 수행된 측정치에 대해서는 약간 더 적다(예를 들어, 4 내지 6개의 셀).
이동성을 위해 MS에서 보고된 이벤트가 이제 기술된다. MS가 전체 측정치 품질을 보고하도록 요청하는 대신에 MS는 측정치 보고에 의해 트리거되는 이벤트만을 보고하도록 구성될 수 있다. 이 이벤트는 이후 네트워크에 보고된다. 이 이벤트는 절대 이벤트와 상대 이벤트로 세분될 수 있다. 절대 이벤트의 예는 서비스하는 셀의 RSRP가 절대 임계값 아래로 떨어질 때이다. 다른 예는 서비스 셀의 RSRQ가 절대 임계값 아래로 떨어지는 것을 포함한다.
상대 이벤트의 예는 인접한 셀의 RSRQ가 특정 마진(즉, 상대 임계값)만큼 서비스하는 셀의 RSRQ보다 더 강하게 될 때이다. 이벤트를 평가할 때 수반되는 셀(들)은 서비스하는 셀의 캐리어 주파수에서 동작하거나, 또는 캐리어 주파수(F1)에 있는 셀과 캐리어 주파수(F2)에 있는 인접한 셀을 서비스하는 서로 다른 캐리어 주파수에서 동작할 수 있다. 상기 이벤트들 중 하나 이상의 이벤트의 발생에 응답하여, 네트워크는 핸드오버 결정과 같은 다른 조치를 취할 수 있으며, 이는 MS로 핸드오버 명령을 송신할 것을 요구할 수 있다.
상기 기술된 측정치와 이벤트는 이동성 결정을 하는데 사용된다. 일반적으로 여기에는 2개 종류의 이동성 시나리오가 있다:
Figure 112012068334719-pct00004
아이들 모드에서의 이동성: 셀 재선택
Figure 112012068334719-pct00005
연결된 모드에서의 이동성: 핸드오버
셀 재선택은 일반적으로 네트워크의 임의의 직접 개입이 없는 MS 자율 기능이다. MS에서 셀 재선택 결정은 서비스하는 셀과 타깃 셀에서 다운링크 측정치에 기초한다. 네트워크는 셀 재선택을 위해 RSRP 또는/및 RSRQ 및 연관된 절대 임계값이나 상대 임계값을 사용하도록 MS를 구성할 수 있다. 이 구성은 관련 정보와 파라미터를 방송 채널에 전송하는 것에 의해 수행된다. 따라서, 어느 정도까지 MS 셀 재선택 거동은 여전히 네트워크에 의해 제어된다. 표준은 또한 셀 재선택을 수행할 때 MS 거동을 지배하는 일부 룰(rule)을 특정한다.
한편, 핸드오버는 본 명세서에 있는 명시적인 MS 특정 명령을 통해 네트워크에 의하여 그리고 표준화된 룰에 의해 완전히 제어된다. 보고된 이벤트는 핸드오버를 위해 배타적으로 사용된다. 또, 실제 측정치 보고는 또한 핸드오버를 실행하기 위한 네트워크에 의해 사용될 수 있다.
새로운 4G 상업적 셀룰러 통신 네트워크는 매크로-셀(macro-cell) 대신에 많은 작은 피코-펨토(Pico-Femto) 셀에 기초한 새로운 아키텍처를 채용하였다. 이 네트워크 접근법은 (적응적 변조 코드 기술로) 훨씬 더 효과적으로 스펙트럼을 이용할 수 있게 하고 혹독한 도시 환경을 극복하면서 광대역 통신 서비스를 제공할 수 있게 한다. 또, 백홀 비용을 더 낮추고 스펙트럼 이용을 개선시키기 위하여 일부 경우에 기지국은 백홀 트래픽을 위해 액세스 스펙트럼을 사용하는 릴레이로 대체된다. 이 경우에, 이러한 네트워크의 도전들 중 하나는 네트워크의 루트 지정과 무선 자원 관리(radio resource management: RRM)와 관련된다.
상기 시나리오에서, 기지국(또는 릴레이)과 백홀 네트워크는 고정되고 백홀 대역폭이 상대적으로 안정적이라는 가정 하에 최적의 트래픽 처리량을 제공하도록 미리 선택된 영구적인 위치에 위치된다.
본 발명의 특정 실시예는 기지국이 이동하고 백홀 성능이 크게 변할 수 있는 특정 시나리오와 관련된다.
본 발명의 특정 실시예는 전술적으로 이동하는 무선 네트워크를 구현하는 개선된 방법을 제공하는 것을 추구한다. 오늘날 무선 네트워크를 구현하는데에는 2개의 반대 접근법이 있다. 제1 접근법은 셀룰러 접근법이다. 이 접근법은 기지국과 이동국을 포함한다는 점에서 현재 셀룰러 네트워크와 유사하다. 그러나, 레거시 기지국이 오늘날 이동을 위해 설계되어 있지 않고; 다만 이동 가입자만이 이동할 것으로 예상된다. 기지국이 이동할 수 있게 하기 위하여 연결을 크게 변경하고 서비스받는 가입자와 동기화를 유지하며 그리고 간섭을 피하기 위하여 주파수를 동적으로 변경시킬 수 있어야 하는 무선 백홀을 구현하는 것과 같은 여러 시도들이 해결될 필요가 있다. 이동 무선 네트워크를 위한 다른 이용가능한 경쟁적 해법은 각 노드가 가입자 단말로 기능하거나 또는 연결을 갖지 않는 2개의 노드 사이에 릴레이로 기능하는 수평적 위상을 나타내는 "이동 애드혹 네트워크"(MANET)이다. 이러한 네트워크는 연결을 신속히 추적하고 동적으로 변경시켜야 하는 효과적인 루트 지정을 유지해야 하는 중요한 도전에 직면한다. 이들 도전은 또한 서비스의 품질과 레벨을 유지하면서 다중 서비스 네트워크를 지원해야 하는 상당한 어려움에 직면한다. 본 발명의 특정 실시예는 이들 접근법들 사이 어딘가에 있을 중간 접근법을 제안한다. 본 발명의 특정 실시예는 MANET 대신에 멀티홉 릴레이를 구현한다. 네트워크는 고정된 위치에 위치되게 설계된 통상적으로 유일한 노드인 매크로 기지국과, 상위 레벨의 릴레이로부터 또는 매크로 기지국으로부터 무선 방식으로 공급되는 기지국, 일반적으로 소형 기지국인 릴레이 국을 포함한다. 각 릴레이는 이동국과 하위 레벨의 릴레이를 서비스할 수 있다. 동적 루트 지정 및 주파수 할당 문제는 백홀 루트와 주파수 할당이 릴레이로만 제한되는 반면 MS 루트 지정과 주파수 할당은 종래의 핸드오버 과정을 통해 수행되는 것으로 인해 MANET 네트워크에서보다 상당히 더 작은 스케일이다. 이 네트워크는 4G 셀룰러 네트워크가 하는 방식과 매우 유사한 멀티 서비스 성능을 지원할 수 있다. 루트 지정 추적은 그 위상이 메쉬 위상이 아니라 트리 구조와 닮은 것으로 인해 훨씬 덜 복잡하기 때문에 더 간단하다.
본 발명의 특정 실시예는 기지국의 일부분이 이동하는 4G E-UTRAN LTE(또는 WiMAX) 셀룰러 네트워크의 무선 자원을 관리하는 방법을 제공한다. 이미 기술되고 도 10에 도시된 바와 같이 일반적으로 전체 네트워크가 이동하는(이는 MANET라 가정) 대신, 본 명세서에 도시되고 기술된 방법은 그 인프라의 일부분이 영구적이고 고정된 위치에 고정 위치되는 반면, 네트워크의 다른 부분은 유저의 이동국과 함께 이동하는 네트워킹의 경우를 가정한다. 본 발명의 특정 실시예는 영구적인 부분과 관련된 중앙집중된 관리 접근법과, 네트워크의 이동 부분과 관련된 분산된 관리 접근법을 하나의 관리 해법으로 결합시킨다.
이러한 네트워크에서, 고정 위치된 인프라의 백홀은 안정적인 반면, 이동하는 인프라의 백홀은 저하될 수 있는데 이는 지형적 간섭으로 인해 또는 단순히 이들이 고정된 기지국의 범위를 넘어 이동하기 때문이다.
"이동시" E-UTRAN/WiMAX 네트워크의 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 특정 실시예는 대역내 백홀의 해법을 사용할 수 있다. 이 경우에, 각 이동 기지국은 여기에 표준 이동국을 더하는 것에 의하여 이동 릴레이로 변화된다. 본 발명의 특정 실시예는 네트워크의 표준 기지국 층이 다음 2개의 층으로 분할되는 도 1에 도시된 네트워크 위상의 특정한 경우와 관련된다:
Figure 112012068334719-pct00006
고정 기지국의 하나의 층 - 영구적인 위치에 위치되고 통상적인 조건에서 E-UTRAN의 표준 룰에 따라 동작하는 sBS(2) 및
Figure 112012068334719-pct00007
이동 기지국의 다른 층 - 백홀 이동국, 즉 rMS(51)를 통해 사실상 이동 릴레이 국(63)인 rBS(63).
릴레이의 이동성으로 인해 백홀이 변화하는 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 특정 실시예는 그 네트워크 관리 해법을 MESH 또는 MANET 위상에 기초하지 않고 중앙집중된 및 분산된 무선 관리를 하나의 루트 지정 및 무선 자원 관리(RRM) 해법으로 결합하는 새로운 접근법에 기초한다. 이 접근법은 도 7에 도시된다. 네트워크 RRM은 다음 2개의 개체로 분할된다:
Figure 112012068334719-pct00008
MME(또는 WiMAX 네트워크 내 ASN GW) 내에 있는 중앙집중된 RRM 개체(62) 및
Figure 112012068334719-pct00009
각 릴레이에 위치된 릴레이 무선 자원 관리자 - rRM(58), (59), (50)의 분산된 네트워크(60).
도 7에서 DisNetRM(61)은 표준 중앙집중된 RRM 활동과 분산된 rRM 네트워크 활동 사이를 조정하는 개체이다. 모든 최종 유저 이동국이 안정적인 고정 위치된 기지국과 연결을 가지는 경우에 DisNetRM은 분산된 rRM을 업데이트하고, 네트워크 관리는 MME(62)에 위치된 주 RRM에 의해 중앙집중 방식으로 수행된다. 백홀 링크가 지형 간섭으로 또는 단순히 이들이 안정적인 고정 위치된 기지국(sBS)의 범위를 넘어 이동하기 때문에 저하되는 경우, rRM은 동작하게 되고 이동 릴레이들 사이에 멀티홉 루트를 사용하는 것에 의해 백홀 연결을 제공한다.
특정 실시예에 따르면, rMS 백홀 측정 결과와 최종-유저 MS 측정치를 핸드오버 셀 재선택 부하 제어를 수행하는 하나의 품질 등급 결과(Quality Grade Result: QGR)에 결합함으로써 그 네트워크의 무선 자원을 관리하는 방법이 제공된다.
네트워크의 이동 릴레이 관리자 - rRM은 서로 통신하며 백홀 문제의 경우에 대체 루트를 수립할 수 있다. 이 네트워크는 도 2에 도시된다. 이동국(14)은 고정된 표준 기지국(10)을 통해 코어 네트워크에 직접 연결되거나 또는 하나의 릴레이(11) 또는 수 개의 릴레이를 통해 멀티홉 루트로 연결될 수 있다. 각 릴레이는 그 액세스 측에서 표준 기지국(rBS)으로 기능하고 그 백홀 측에서 이동국(rMS)으로 기능한다.
본 발명의 특정 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 이동 릴레이 네트워크의 무선 자원 관리에 관한 것이다. 분산된 관리 해법은 특별한 로컬 RRM 관리자(rRM - relay Radio Manager)에 기초한다. 이들 rRM은 표준 S1/X2 LTE(또는 R4 WiMAX) 프로토콜을 통해 서로 연결되고, 중앙집중된 RRM이 백홀 네트워크의 성능이 저하되는 것으로 인해 네트워크의 일부분을 제어할 수 없는 경우에 핸드오버, 셀 선택/재선택 및 이 네트워크의 부하 제어를 담당한다. 각 rRM은 일반적으로 다음 기능 중 적어도 하나, 바람직하게는 전부를 수행하도록 동작가능하다:
Figure 112012068334719-pct00010
핸드오버와 셀 선택에 대하여 결정을 하는 멀티 구획 루트 방법
Figure 112012068334719-pct00011
주파수 대역 캐리어 선택
Figure 112012068334719-pct00012
셀내 연결 방법
특정 실시예에 따르면, 릴레이 구조의 간략화된 도면이 도 7에 도시된다. 이 해법에서 릴레이 내부 기지국(rBS)과 내부 이동국(rMS)이 표준이다. 그 PHY 및 MAC 층은 변화 없이 E-UTRAN(또는 WiMAX)에 따른다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, rMS의 이더넷 포트를 통해 종래 네트워크 측정치 보고(Network Measurement Report: NMR)와 같은 보고를 rMS로부터 수신하는 기능이 rRM에 제공된다. NMR은 통상 MS가 대기하는(camp on) 원격 기지국으로만 송신된다. 이 해법에서 rMS는 rRM에 의해 제어되고, 로컬 rRM에뿐만 아니라 원격 BS에도 측정 정보를 제공한다.
rBS는 표준 R6(WiMAX) 또는 S1/X2(E-UTRAN) 메시지를 전달하는 이더넷 포트를 통해 rRM에 연결된다. 이 이동 릴레이의 백홀 트래픽은 rMS에 걸쳐 전달되고, 릴레이가 이동하는 것으로 인해 백홀 대역폭이 충분하다거나 백홀 연결이 있다는 보장이 전혀 없다. 이 경우에 면역 해법이 이동 릴레이들 사이에 구축될 수 있는 다수의 루트에 기초한다. 본 발명의 특정 실시예는 고유한 경우에 시스템을 관리하는 방법을 제공한다.
기지국과 릴레이 국이 고정되어 있는 표준 상업적 네트워크에서, 이동하는 유일한 네트워크 요소는 서비스 품질을 유지하기 위해 측정(RSRP, RSSI, RSRQ와 같이)을 수행하는 MS이다. 이들 측정치에 기초하여 핸드오버와 네트워크 진입 결정이 이루어진다. 이 표준 네트워크에서는 기지국이 안정적이고 백홀 성능이 변화하지 않으므로 이들 MS 측정치가 충분하다.
기지국과 릴레이가 이동하는 전술된 네트워크 시나리오에서, 루트에서 매 구획/홉에서 각 MS/rMS의 측정치를 고려하는 것이 필요하다. 예를 들어, 도 2에서 MS5의 루트는 다음 3개의 구획/홉: g(15), k(16) 및 d(17)을 포함한다. 문제는 rRM 핸드오버 결정이 MS5의 측정치에만 기초하는 경우에 rMS2 및 rMS3의 측정치를 고려하지 않을 수 있다는 것이며; g(15) 구획 측정 결과는 우수한 품질이지만, k(16) 구획의 측정치가 불충분한 품질을 보이는 경우 전체 루트 성능은 불량한 품질이 될 수 있다. 이 경우에 MS5를 이 루트로 핸드오버하는 결정에는 오류가 있을 수 있다.
본 발명의 특정 실시예는 특정 루트를 따라 모든 이동국(MS, rMS)의 측정치를 고려하는 방법을 제공하는 것에 의해 상기 언급된 문제를 해결하고 이들 결점을 해결한다. 각 특정 루트를 따라 이동국 전부에 의해 행해진 모든 측정치는 결합될 수 있고, 품질 등급 결과(QGR)가 각 루트에 제공될 수 있다. 핸드오버와 네트워크 진입 결정은 이 QGR 결과에 기초한다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, 루트의 각 구획에 대해 MS 측정치를 포함하는 루트 테이블이 형성되는 방법이 제공된다. 본 방법은 이 테이블을 스캔하며 각 루트를 수 개의 서비스 품질 등급으로 분류한다.
각 대체 루트의 QGR은 또한 MS로 전달된다. 각 MS는 대체 루트와 관련된 QGR을 수신한다. 이것은 네트워크 수반이 없이 MS가 대기하는 기지국을 선택할 수 있는 아이들 모드의 경우에 중요하다. 표준 경우에 MS가 자체의 측정치에만 의존하는 동안 MS는 백홀 없이 rBS를 대기시키도록 선택할 수 있다. QGR 테이블은 이것이 일어나는 것을 방지한다. 특정 rBS에 대해 QGR = 0이라면(비록 MS 품질 측정이 우수하다 하더라도), MS는 다른 rBS(열등한 측정치 품질을 가지지만 여전히 백홀을 가질 수 있는)를 대기시키도록 결정할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예는 루트의 하나의 구획이 열등한 조건에 있는(또는 심지어 단절될 수 있는) 동안 특정 가입자의 그룹들 사이에 이동 네트워크의 부분 연결을 제공하는 것을 목표로 한다. 본 발명의 특정 실시예에 따라 제공된 방법은 유저가 다른 유저와 통신할 수 있는지를 식별하고 연결을 개선시키기 위하여 네트워크의 이 부분에서 핸드오버 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 도 2에서 d(17) 구획이 단절되거나 품질이 매우 불량하더라도, rRM2(12)와 rRM3(13)은 그 MS와 연결을 유지하고, rBS2와 rBS3 사이에 핸드오버 결정이 이루어질 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, 불량한 품질을 가지는 백홀 구획이 있다면, rRM은 이 구획의 불량한 품질이 공동-위치된 rBS 또는 인접한 rBS의 전송 결과로 야기된 것인지를 분석할 수 있다. 이 경우에 rRM(및/또는 인접한 rRM)은 침묵 모드에서 그 rBS를 동작시킬 수 있으며, 여기서 프레임의 다운링크(DL) 부분에서 MAP는 비어 있을 수 있고 이에 그 rMS가 원격 기지국(rBS 또는 sBS)의 DL 전송을 수신할 수 있게 할 수 있다. 도 9는 이 경우를 도시한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연결 테이블과 루트 지정 테이블은 동일한 업데이트된 구획 관리 테이블이 각 rRM에 존재하는 방식으로 모든 rRM 사이에 표준 방식으로 전달된다(도 3). 동일한 기능이 각 rRM에 존재하며, 이에 각각은 동일한 루트 지정 결과를 자동적으로 수신하고, MS를 서비스하는 rRM이 이를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 업데이트 측정 정보는 LTE에서 WiMAX 및 S1/X2 프로토콜에 있는 R4 프로토콜을 의미하는 rRM 표준 프로토콜을 통해 rRM 사이에 전달될 수 있다. rRM 중 하나가 네트워크로부터 단절된 경우에 특정 업데이트 메시지에 있는 이 rRM을 업데이트하는 방법이 있다.
여기에 주어진 본 발명의 설명은 E-UTRAN LTE 시스템에 관련된 것이지만, 본 발명은 WiMAX 또는 3G 네트워크 시스템에서도 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, 최종 유저 이동국과 함께 네트워크 인프라의 일부분이 이동하는 전술적인 E-UTRAN 네트워크를 구현하는 방법이 제공된다. 이동하는 인프라는 복수의 이동 릴레이(mRS)를 포함하며, 각 릴레이는 기지국(rBS), 일반적으로 작은 기지국, 이동국(rMS) 및 로컬 무선 관리 유닛(rRM)을 수용한다. 이 이동 릴레이의 백홀은 면역을 개선시키기 위하여 대역내 멀티홉 백홀이다. 대역내 멀티홉 백홀 네트워크는 지형이나 다른 간섭으로 인해 저하된 루트에 대한 대안으로 새로운 경로를 생성할 수 있게 한다. 각 루트는 복수의 구획들, 즉 최종 유저 이동국과 이에 연결된 이동 릴레이 사이의 구획과, 루트에서 노드로서 참가하는 이동 릴레이 사이 링크인 백홀 구획을 포함한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 중앙집중된 관리 접근법과 분산된 관리 접근법을 하나의 관리 해법에 결합하는 로컬 릴레이 관리자(rRM)와 중앙집중 관리자(RRM)의 네트워크가 제공된다. 이것은 MS와 rMS 측정치(RSRP, RSRI, RSRQ)에 따라서 각 최종-유저 구획의 품질과 각 백홀 구획의 품질을 측정하고, 이들을 실제 루트와 각 최종-유저 이동국(MS)의 대체 루트에 대한 품질 등급 결과(QGR)에 결합함으로써 이루어진다. 그 결과는 최종-유저 MS로 또한 방송되고, 핸드오버와 셀 허가 및 셀 재선택을 위한 결정은 각 루트에 대해서 액세스 및 백홀 구획의 품질 결과를 가지는 것에 의해 수행된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, QGR은 가중된 알고리즘에 의해 생성된다.
나아가, 본 발명의 특정 실시예에 따르면 중앙집중된 RRM(62)은 중앙집중된 분산된 관리자 - DisNetRM(61)을 통해 rRM 네트워크(60)와 통신한다. 분산된 rRM 네트워크에서 각 릴레이 관리자(50)는 하나의 무선 자원 측정 테이블을 형성하기 위하여 릴레이 관리자의 서브 네트워크(60)를 통해 다른 참가자 릴레이 관리자(58), (59)로부터 오는 측정치 보고 정보와, 공동-위치된 릴레이 MS(51)와 최종 유저 MS(55), (56), (57)로부터 오는 측정치인 RSRP, RSRI 및 RSRQ 측정치를 가진다.
추가적으로 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 측정 정보는 방송 메시지 유형에 의해 모든 rRM과 RRM으로 분배된다.
나아가, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 본 방법은 방송 메시지를 통해 모든 대체 루트의 QGR를 MS로 분배한다. MS 방송 메시지는 각 기지국과 관련된 것이고, 이 기지국을 대기시키는 MS로 송신된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면 LTE 이동 릴레이에 기초한 LTE/WiMAX 전술적인 네트워크에서 핸드오버와 네트워크 진입을 결정하는 방법이 제공된다. 이 네트워크에서 고정 기지국으로 최종 유저 MS 사이의 루트는 수 개의 홉으로 릴레이 백홀 MS를 통해 수립될 수 있다. 본 방법은 이동 릴레이에 의해 수립되는 각 대체 루트의 무선 구획의 측정(73), (74), (75)을 포함한다. 본 방법은 하나의 개체에 대한 모든 이들 측정을 포함하고 핸드오버 및 MS 허가 동작에 대해 결정한다.
추가적으로, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 릴레이 무선 관리자(rRM) 분산된 네트워크에 동일한 데이터베이스를 수립하는 방법이 제공된다. 본 방법은 각 rRM에 존재하고, 각 rRM에서 테이블(40), (41), (42)과 구획 측정 테이블(43)을 형성하고 이 데이터베이스를 업데이트하는 일을 담당한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 각 rMS에 설치된 rMS 구획 측정치를 분배하고 링크 품질 측정치를 공동-위치된 rRM에 연결된 및 rMS에 연결된 원격 기지국으로 분배하는 기능부가 제공된다. 따라서, rMS는 기존의 백홀 품질을 알고 있을 수 있고 이에 핸드오버 동작을 초기화할 수 있다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 각 MS에 위치된 셀 재선택 기능부가 제공되며, 이 기능부는 각 루트의 QGR 보고를 주기적으로 수신한다. 따라서, 이동국이 아이들 모드에 있고 새로운 릴레이 기지국을 대기시키기 원하는 동안, 그 결정은 그 자체의 측정치 뿐아니라 백홀 rMS 측정치에도 기초할 수 있다.
나아가, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 핸드오버 기능부는 각 rRM에 위치된다. 이 분산된 네트워크에서, 로컬 rRM은 공동-위치된 rMS의 핸드오버 동작을 담당한다.
테이블(40, 41, 42, 43)에서, QGR(Quality Grade Result)은 3개의 품질 값, 즉 G(우수), M(중간), X(불량)을 가진다. 이들 값은 SNR(signal noise ratio) 및 통계적 메트릭의 결합이다. SNR은 3GPP E-UTRAN 테이블에 따라 변조 성군에 필요한 최소 SNR이다.
QGC에 대한 STD, 평균 및 중간의 가중치가 현장 실험에서 설정될 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 유저는 QGR에 대해 우수하거나 최상의 위치에 위치된다. 각 릴레이에서 공동-위치된 MS의 통계적 측정치는 릴레이의 위치 결과에 부착될 수 있다. rRM은 우수하거나 최상의 QGC를 가지는 유저 위치를 계산하고 이를 표시하는 기능부를 가질 수 있다. 이것은 유저로 하여금 예를 들어 전술적인 애플리케이션에서 최상의 백홀 위치에 릴레이를 위치시킬 수 있게 한다.
특정 실시예에서, 3개(예를 들어)의 홉 통신 루트가 사용되고 있는 경우에, 다른 릴레이 A를 통해 코어 네트워크에 연결된 릴레이 R은 R이 A의 앵커(anchor)라는 메시지를 백홀 릴레이 B에 송신한다. 이 백홀 릴레이는 다른 릴레이가 이 백홀 릴레이에 연결되고 일반적으로 유지할 최상의 위치를 찾는다는 것을 알게 된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크 시스템이 제공되며, 이 이동 통신 네트워크 시스템은 코어 디바이스와 적어도 하나의 고정 기지국을 포함하는 코어 네트워크; 복수의 기지국; 및 상기 기지국과 안테나를 통해 통신하는 이동국들의 집단을 포함하며, 상기 기지국은, 상기 이동국과 안테나를 통해 통신하며, 기지국 기능부, 해당 기지국 기능부와 모두 공동-위치된 제1 무선 관리자 및 이동국 기능부를 구비하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하며, 상기 기지국 기능부는 상기 제1 무선 관리자에 물리적 백-연결(back-connection)을 가지며, 상기 제1 무선 관리자는 상기 이동국 기능부와 물리적 연결을 가지며, 상기 이동국 기능부는 적어도 하나의 선택가능한 고정 기지국과 안테나를 통해 통신하며, 상기 제1 무선 관리자는, 무선 자원 관리자; 및 다른 이동 기지국들과 각각 공동-위치된, 다른 무선 관리자들로부터 정보를 수신하고 해당 다른 무선 관리자들에게 정보를 송신하며, 이 정보를 사용하여 개별의 공동-위치된 무선 관리자와 연관된 개별 기지국에 의해 서비스 받고자 추구하는 적어도 하나의 이동국을 거부할지 여부를 결정하며, 상기 정보는, 다른 기지국을 다시 상기 코어 네트워크로 각각 연결하는 것의 품질에 관한 정보; 상기 제1 무선 관리자의 이동 기지국을 상기 코어 네트워크로 다시 연결한 것의 품질에 관한 정보; 및 상기 제1 무선 관리자의 기지국과 상기 제1 무선 관리자의 기지국과는 다른 기지국이 상기 제1 무선 관리자 부근에 있는 이동국에 각각 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보 중 적어도 일부를 포함한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 각각 공동-위치된 무선 관리자를 다시 상기 코어 네트워크로 각각 연결한 것의 품질에 관한 정보는, 상기 코어 네트워크의 적어도 하나의 고정 기지국 중에 있는 고정 기지국; 및 상기 개별 무선 관리자의 공동-위치된 이동 디바이스로 서비스를 제공할 수 있는 이동 기지국 중 선택된 하나를 통해 각각 공동-위치된 무선 관리자에 의해 제공된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 코어 네트워크로 다시 연결한 것의 품질에 관한 상기 정보는 공동-위치된 이동국에 의해 제공된다.
추가적으로, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 다른 기지국이 상기 개별의 공동-위치된 무선 관리자 부근에 있는 이동국에 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보는 상기 부근에 있는 상기 이동국에 의해 생성된 보고에 의해 제공된다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 개별의 공동-위치된 무선 관리자 부근에 있는 이동국에 대해 기지국으로부터 이용가능한 서비스 품질에 관한 상기 정보는 공동-위치된 이동국에 의해 제공된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 각 공동-위치된 무선 관리자는 적어도 하나의 개별 이동국에 대해 상기 개별 이동국이 상기 코어 네트워크와 통신할 수 있는 복수의 기지국 루트와 상기 루트 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 계산하고, 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보를 상기 개별 이동국에 전달하도록 동작가능하며, 상기 개별 이동국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 연결될 기지국을 선택하도록 동작가능하다.
추가적으로, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 파라미터는, SNR 값을 각각 가지며 함께 루트를 구성하는 구획들에 대한 최소 SNR 값에 기초한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 루트 품질을 특징짓는 상기 파라미터는 크게 변동하는 품질 측정치를 가지는 루트 구획들이 그 예측 불가능성으로 인해 평가 절하하도록 루트 구획의 측정된 품질과 그 변동을 결합한 것이다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 적어도 하나의 개별의 공동-위치된 무선 관리자는 상기 개별 무선 관리자의 부근에 있는 복수의 이동 디바이스 사이에, 상기 코어 네트워크를 필요로 하는 일 없이, 직접 통신을 제공하도록 동작가능한 이동-대-이동 직접 통신 가능 기능부를 포함한다.
추가적으로, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 이동 기지국은 공동-위치된 이동국으로 송신하는 것이 억제되는 침묵 기간을 관찰한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 침묵 기간의 적어도 하나의 특성은 상기 이동 기지국의 공동-위치된 무선 관리자에 의해 동적으로 결정된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 특성은 주파수 대역과 시간 윈도우 중 적어도 하나에 걸쳐 한정된 침묵이 관찰되는 영역을 포함한다.
더욱이, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 E-UTRAN 네트워크는 전술적인 E-UTRAN 네트워크를 포함한다.
추가적으로, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 다른 릴레이 A를 통해 상기 코어 네트워크에 릴레이 R이 연결된 멀티홉 통신 루트가 사용되는 경우에, 릴레이 R는 백홀 릴레이(backhauling relay)에 R이 A의 앵커라는 메시지를 송신한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 고정 기지국은 상기 코어 디바이스와 공동-위치된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 물리적 백-연결은 이더넷 백-연결을 포함한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 무선 자원 관리자는 E-UTRAN 무선 자원 관리자를 포함한다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워킹 방법이 제공되며, 이 이동 통신 네트워킹 방법은, 코어 디바이스와 적어도 하나의 고정 기지국; 복수의 기지국; 및 상기 기지국과 안테나를 통해 통신하는 이동국들의 집단을 포함하는 코어 네트워크를 제공하는 단계로서, 상기 기지국은, 상기 이동국과 안테나를 통해 통신하며, 기지국 기능부, 해당 기지국 기능부와 모두 공동-위치된 제1 무선 관리자 및 이동국 기능부를 구비하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하며, 상기 기지국 기능부는 상기 제1 무선 관리자와 물리적 백-연결을 가지며, 상기 제1 무선 관리자는 상기 이동국 기능부와 물리적 연결을 가지며, 상기 이동국 기능부는 적어도 하나의 선택가능한 고정 기지국과 안테나를 통해 통신하며, 상기 제1 무선 관리자는 무선 자원 관리자; 및 다른 이동 기지국들과 각각 공동-위치된, 다른 무선 관리자들로부터 정보를 수신하고 해당 다른 무선 관리자들에게 정보를 송신하는 기능부를 포함하는, 코어 네트워크를 제공하는 단계; 및 상기 개별의 공동-위치된 무선 관리자와 연관된 개별 기지국에 의해 서비스 받고자 추구하는 적어도 하나의 이동국을 거부하는지 여부를 결정하기 위해 상기 정보를 사용하는 단계를 포함하며, 상기 정보는, 다른 기지국을 다시 상기 코어 네트워크로 각각 연결하는 것의 품질에 관한 정보; 상기 제1 무선 관리자의 이동 기지국을 상기 코어 네트워크로 다시 연결한 것의 품질에 관한 정보; 상기 제1 무선 관리자의 기지국과 상기 제1 무선 관리자의 기지국과는 다른 기지국이 상기 제1 무선 관리자 부근에 있는 이동국에 각각 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보 중 적어도 일부를 포함한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 유저는 QGR이 우수한 위치에 위치된다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 적어도 하나의 릴레이 각각에서 공동-위치된 MS의 통계적 측정치는 릴레이의 위치 결과에 부착되고, 상기 시스템은 우수한 QGC를 가지는 유저 위치를 나타내고 이를 계산하는 기능부를 가지는 적어도 하나의 rRM을 포함한다.
또, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 상기 백홀 릴레이는, 다른 릴레이가 이 백홀 릴레이에 연결되어, 유지할 우수한 위치를 찾는다는 것을 알게 된다.
일반적으로, 각 rRM은 예를 들어 E-UTRAN 표준 통신 층에 따라 종래의 프로토콜에 따라 공동-위치된 기지국과 대화한다. 그러나, rRM이 공동-위치된 이동국(rMS)과 대화할 때, 종래에는 기지국만이 최종 유닛, 예를 들어 이동국과 대화하는 반면 종래의 RRM은 기지국과만 대화한다는 점에서 일반적으로 종래의 프로토콜은 없다. 이를 해결하기 위해, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, rRM은 예를 들어 rMS에게 NMR 측정을 실행하라는 요청을 송신하는 것에 의해 기지국으로 "가장(masquerade)"할 수 있다.
또한, 본 명세서에 도시되고 기술된 방법들 중 임의의 것 또는 전부를 구현하도록 실현되게 적응된 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드가 내부에 포함되어 있는 일반적으로 유형적인 컴퓨터 사용가능한 매체 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 본 명세서에 도시되고 기술된 계산 단계들 중 임의의 것 또는 전부는 컴퓨터로 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 본 발명의 내용에 따른 동작은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 원하는 목적용으로 특별히 구성된 컴퓨터에 의해 또는 원하는 목적용으로 특별히 구성된 범용 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다.
임의의 적절한 프로세서, 디스플레이 및 입력 수단이 본 명세서에 도시되고 기술된 방법과 장치들 중 임의의 것에 의해 사용되거나 생성된 정보와 같은 정보를 처리하여 이를 예를 들어 컴퓨터 스크린 상에 또는 다른 컴퓨터 출력 디바이스 상에 디스플레이하고 저장하고 수용하도록 사용될 수 있고; 상기 프로세서, 디스플레이 및 입력 수단은 본 발명의 실시예들 중 일부나 전부에 따르는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 본 명세서에 도시되고 기술된 본 발명의 임의의 기능이나 모든 기능은 처리용으로 사용되는 범용이건 특별히 구성된 것이든 상관없이 종래의 퍼스널 컴퓨터 프로세서, 워크스테이션 또는 다른 프로그래밍가능한 디바이스 또는 컴퓨터 또는 전자 컴퓨팅 디바이스; 디스플레이를 위한 컴퓨터 디스플레이 스크린 및/또는 프린터 및/또는 스피커; 광학 디스크, CDROM, 자기 광학 디스크 또는 다른 디스크와 같은 기계 판독가능한 메모;, 저장을 위한 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 자기 또는 광학 또는 다른 카드, 및 수용을 위한 키보드나 마우스에 의해 수행될 수 있다. 위에서 사용된 "처리(process)"라는 용어는 예를 들어 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내에 발생하거나 상주할 수 있는 물리적 예를 들어 전자적 현상으로 표현되는 데이터의 임의의 유형의 계산이나 조작이나 변환을 포함하는 것을 의미한다.
상기 디바이스는 예를 들어 인터넷과 같은 유선 또는 셀를러 전화 네트워크 또는 컴퓨터 네트워크를 통해 종래의 유선 또는 무선 디지털 통신 수단을 통해 통신할 수 있다.
본 발명의 장치는 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 기계에 의해 실행될 때 본 명세서에 도시되고 기술된 본 발명의 장치, 방법, 특징 및 기능의 일부나 전부를 구현하는 명령 프로그램을 포함하거나 저장하는 기계 판독가능한 메모리를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명의 장치는 본 발명의 특정 실시예에 따라 임의의 종래의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있는 상기와 같은 프로그램과, 선택적으로 본 발명의 내용에 따라 선택적으로 구성되거나 작동될 수 있는 범용 컴퓨터를 포함하나 이로 제한되지 않는 프로그램을 실행하는 기계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 병합된 내용 중 어느 것이라도 적적한 곳이라면 어디라도 물리적 대상이나 실체를 나타내는 신호에서 동작할 수 있다.
상기 언급된 실시예와 다른 실시예는 이후 상세한 설명 란에 상세히 기술된다.
본문이나 도면에 나오는 임의의 상표는 그 상표 소유자의 권리이며, 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 방법의 일례를 설명하거나 예시하기 위해서 나열된 것일 뿐이다.
구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 이하 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 명세서 설명에 걸쳐, "처리하는", "계산하는", "추정하는", "선택하는", "랭킹매기는", "등급매기는", "계산하는", "결정하는", "생성하는", "재평가하는", "분류하는", "생성하는", "제조하는", "스테레오 매칭하는", "기록하는", "검출하는", "연관하는", "중첩하는", "획득하는" 등과 같은 용어를 사용하는 것은 컴퓨팅 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내 전자적인 양과 같은 물리적인 양으로 표현된 데이터를 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터 또는 다른 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 디바이스 내 물리적 양으로 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및/또는 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템 또는 프로세서 또는 이와 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및/또는 처리를 말하는 것으로 이해된다. "컴퓨터"라는 용어는 비제한적인 예로써 퍼스널 컴퓨터, 서버, 컴퓨팅 시스템, 통신 디바이스, 프로세서{예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP)), 마이크로제어기, 전계 프로그래밍가능한 게이트 어레이(FPGA), 응용 특정 집적 회로(ASIC) 등} 및 다른 전자 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 데이터 처리 능력을 가지는 임의의 종류의 전자 디바이스를 커버하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
본 발명은 단지 명료함을 위해 특정 프로그래밍 언어, 운영 시스템, 브라우저, 시스템 버전, 개별 제품 등에 특정된 용어로 기술되어 있을 수 있다. 그러나, 이 용어는 예로써 일반적인 동작 원리를 명확하고 간략하게 전달하기 위하여 의도된 것일 뿐, 임의의 특정된 프로그래밍 언어, 운영 시스템, 브라우저, 시스템 버전, 또는 개별 제품으로 본 발명의 범위를 제한하려고 의도된 것이 전혀 아니라는 것이 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 특정 실시예는 이하 도면에서 도시된다.
도 1은 이동 기지국을 사용하는 LTE/WiMAX 네트워크를 간략하게 도시한 도면;
도 2는 기지국이 이동가능한 이동 멀티홉 셀룰러 릴레이 네트워크를 간략하게 도시한 도면;
도 3은 rRM 통신 네트워크를 간략하게 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 특정 실시예에 따라 구성되고 동작가능한 데이터베이스의 테이블과 테이블을 형성하는 방법을 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 특정 실시예에 따라 구획 측정 테이블이 핸드오버 알고리즘에 입력을 제공하는 방법을 간략하게 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 특정 실시예에 따라 구성되고 동작가능한 셀룰러 통신 관리 기능부의 간략화된 흐름도;
도 7은 본 발명의 특정 실시예에 따라 모두 구성되고 동작가능한 중앙집중된 및 분산된 관리 구조 및 이와 연관된 rRM 네트워크를 간략하게 도시한 반 블록도;
도 8은 본 발명의 특정 실시예에 따라 각 루트에서의 측정값의 수집을 간략하게 도시한 도면;
도 9는 본 발명의 특정 실시예에 따라 동작가능한 rBS의 침묵 모드를 간략하게 도시한 반 블록도로서, 이동 기지국이 예를 들어 주파수 대역과 시간 윈도우 중 적어도 하나에 대해 한정된 침묵이 관찰되는 영역과 같은 침묵 기간의 적어도 하나의 특성이 이동 기지국의 공동-위치된 무선 관리자에 의해 동적으로 결정되도록 하는 침묵 기간을 관찰하고 이 침묵 기간 동안 이동 기지국이 공동-위치된 이동국으로 송신하는 것을 억제하는 것을 도시한 반 블록도;
도 10은 본 발명의 특정 실시예에 따라 구성되고 동작가능한 E-UTRAN 멀티 홉 릴레이 네트워크를 간략하게 도시한 블록도;
도 11은 본 발명의 특정 실시예에 따라 사용가능한 기본 측정 테이블; 연결 테이블; 루트 지정 테이블; 구획 측정 테이블과 같은 테이블을 형성하기 위해 본 발명의 특정 실시예에 따라 동작가능한 방법을 간략하게 도시한 흐름도;
도 12는 본 발명의 특정 실시예를 이해하는데 사용가능한 SNR 대 시간의 그래프.
도 13은 의료인을 서비스하는 여러 이동국과 이동 기지국이 예를 들어 재난 지역 쪽으로 전개되지 않을 수 있는 지형에 걸쳐 진행하는 구조 동작의 일례를 도시한 도면;
도 14는 도 13에 도시된 진행에 대처하기 위해 본 발명의 특정 실시예에 따라 테이블 정보의 사용을 도시한 도면.
이하 용어는 종래 기술의 문헌에 또는 본 명세서에 나타낸 본 발명의 임의의 정의에 따라 또는 이하와 같이 해석될 수 있다:
1x RTT CDMA2000 1x 무선 전송 기술
CPICH 공통 파일럿 채널
E-UTRA 진화된 UTRA
E-UTRAN 진화된 UTRAN
FDD 주파수 분할 듀플렉스
GSM 이동 통신을 위한 글로벌 시스템
HRPD CDMA2000 고속 패킷 데이터
P-CCPCH 프라이머리 공통 제어 물리적 채널
RSCP 수신된 신호 코드 전력
RSRP 참조 신호 수신 전력
RSRQ 참조 신호 수신 품질
RSSI 수신 신호 강도 표시자
TDD 시분할 듀플렉스
UTRA 유니버셜 지상 무선 액세스
UTRAN 유니버셜 지상 무선 액세스 네트워크
mRS 이동 릴레이
rBS 릴레이 기지국
rMS 릴레이 이동국
QGR 품질 등급 결과
MANET 이동 애드혹 네트워크
MME 이동 관리 개체
S-GW 서비스 게이트웨이
MS 이동국
기존의 셀룰러 네트워크 핸드오버 및 네트워크에서 진입 결정은 이동국(MS)과 주변 기지국 사이에 무선 채널 품질에 따라 이루어진다. 무선 채널 품질은 MS에 의해 이루어진 측정치에 의해 결정된다. 기지국이 영구적인 위치에 위치되는 것으로 인해 백홀(backhauling)이 안정된 것으로 고려되고 핸드오버 처리를 위해 임의의 백홀 측정을 수행할 필요가 없다. 도 1은 상업적 네트워크의 경우를 기술한다. LTE 및 WiMAX 표준은 백홀 측정을 하고 네트워크 백홀 성능과 이동국의 측정 결과 간에 링크할 이유를 발견하지 못한다.
기지국이 (전술적인 군사용 셀룰러 통신 네트워크에서와 같이) 이동하는 네트워크에서, 네트워크 성능은 새로운 위치에서 백홀 성능이 유지될 수 있다는 것을 보장할 수 없어서 크게 변할 수 있다. 본 발명의 특정 실시예는 대역 내 백홀을 통해 멀티홉 루트(multi-hop route)를 수립하는 릴레이(relay)에 기초한 네트워크 아키텍처와 관련된다. 이 해법에서 각 릴레이는 백홀 트래픽을 전달하는 표준 이동국(rMS)을 가진다. 그러나 rMS는 일반적으로 키보드 또는 디스플레이를 가지지 않고 또 일반적으로 LTE(또는 WiMAX) 모뎀만을 포함한다.
이 rMS는 다른 릴레이의 다른 rBS에 연결된 rMS를 가지는 다른 릴레이의 기지국(rBS)에 연결된다. 이 연결을 수립하는 메시지는 E-UTRAN(또는 WiMAX) 표준에 따른다. 이 루트는 수 개의 구획(section)을 포함한다. 각 무선 구획의 품질은 이 구획의 rMS에 의해 측정되고, 전체 루트의 품질은 도 8에 도시된 바와 같이 각 루트의 모든 구획의 품질 측정 결과의 결과이다. 도 2는 3개의 릴레이(11), (12), (13)를 가지는 네트워크를 도시한다. 각 릴레이는 액세스 측에서는 기지국(rBS)으로 그리고 백홀 측에서는 이동국(rMS)으로 기능한다. 각 릴레이의 rBS와 rMS는 rRM(relay Radio Manager)에 의해 내부적으로 제어된다. rBS 전송이 공동-위치된 rMS가 원격 기지국과 연결을 시도하는 것과 간섭하는 경우에, rRM은 rBS에게 다운링크에서 빈 프레임을 전송하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 이동국이 어느 기지국과 연결될 수 있는지에 대한 핸드오버 결정이나 허가 결정을 포함하나 이로 제한되지 않는 RRM(Radio Resource Management)의 결정 또는 MS 네트워크 진입 결정은 루트를 구성하는 모든 구획의 품질을 측정한 것에 기초한다.
각 MS는 고정 기지국으로 여러 루트를 가질 수 있다. 먼저 도 2를 참조하면, MS5(18)는 이하 루트로 sBS에 연결될 수 있다는 것이 알 수 있다:
I. rBS1을 통해: 이 루트는 구획: (36), (29)를 포함한다.
II. rBS2를 통해: 이 루트는 부분: (37), (38), (39)를 포함한다.
이하 예에서, MS5는 rBS1(36)과 rBS2(37)의 참조 신호만을 측정할 수 있는 것으로 가정한다. MS5는 rMS1 및 rMS2, rMS3에 의해 측정되는 구획(29), (38), (39)의 품질에 관한 임의의 정보를 가질 수 없다. 바람직하게는, 각 릴레이의 rRM은 이 측정 정보를 수집하며, 이를 네트워크 내 다른 rRM으로 릴레이하고, 이 정보에 따라 각 루트에 대한 품질 등급 결과(QGR)를 생성한다. 이 QGR은 MS5인 적절한 MS로 전달된다. rRM은 QGR에 따라 핸드오버 동작에 관해 결정하며, 아이들 모드(idle mode)에서, MS는 어느 기지국에 연결될 것인지를 결정할 수 있다.
각 가능한 루트에 대해 QGR을 형성하기 위하여, 구획 측정 테이블(43)이 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 생성된다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 본 방법은 도 4를 참조하여 본 명세서에 기술된 바와 같이 각 rRM에서 테이블을 형성한다.
모든 rRM은 전술된 동일한 테이블과 데이터베이스에서 작동하며, 핸드오버 결정과 허가 방법이 모든 rRM에서 동일할 수 있다. 그러므로, 모든 rRM은 동일한 RRM 핸드오버 결정을 취하며, 이 공정을 수행하는 일을 담당하는 rRM은 MS가 대기하는 rRM이다.
각 rRM은 표준으로 한정된 메시지와, 또한 특정 메시지에 기초하여 공동-위치된 rMS와의 통신을 수행한다. 이런 방식으로 이 rRM은 로컬(local) rMS를 제어할 수 있고 링크 측정을 수행할 것을 요청할 수 있다.
각 rRM은 도 3에 도시된 바와 같이 LTE-S1 또는 WiMAX-R4 프로토콜을 통해 rRM 특정 메시지를 통해 다른 rRM과 통신한다. 이 실시예에 관해, rRM은 rMS의 측정치 보고(report)를 추출하며 특정 측정치 보고 메시지를 통해 이 측정치를 다른 rRM에 전달하는 일을 담당한다.
각 rRM은 일반적으로 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이 이하 테이블의 일부나 전부를 형성한다:
a. 기본 측정 테이블: 각 MS가 발견한 모든 기지국 쪽으로 각 최종 유저 MS의 측정치 및 품질 결과를 포함한다. 이러한 러프한 자료 데이터는 주기적으로 업데이트된다. 도 4는 예를 들어 도 2의 시나리오에 따라 이 테이블(40)을 기술한다.
b. 연결 테이블: 예를 들어 도 4 (41)에 도시된 바와 같은 것. 이것은 각 이동국이 어느 BS에 연결될 것인지에 관한 정보를 제공한다.
c. 루트 지정 테이블: 예를 들어 도 4 (42)에 도시된 바와 같은 것. 이것은 실제 루트와 이 루트와 관련된 구획을 기술한다.
d. 구획 측정 테이블(STB): 예를 들어 도 4 (43)에 도시된 바와 같은 것. 이것은 루트 지정 결정이 그 파라미터에 따라 취해지기 때문에 관련된 것이다. 이것은 실제 연결 루트의 각 구획과 또한 대체 루트의 설명과 관련된 측정을 기술한다. 이 테이블은 도 5에 도시된 바와 같이 핸드오버 결정 공정에 대한 입력이다.
도 4의 좌측 부분은 도 2의 시나리오의 측정 결과를 기술한다. 기본 측정 테이블(40)은 MS에 의해 발견되는 각 기지국 쪽으로의 품질 결과(QGR)를 기술한다. QGR은 각 BS 쪽으로 RSRI, RSRP 측정치 및 RSRQ 결과에 기초한다.
RSRQ=N(RSRP/RSSI)(dB) 여기서 N= 자원 블록의 수.
연결 테이블(41)은 어느 기지국에 연결될 것인지에 관한 각 MS의 결정에 관한 정보를 제공한다. 초기 단계에서, 도 4의 우측은 rRM이 보는 것을 기술한다. 테이블(42)에서 각 릴레이의 rRM은 각 MS의 각 실제 루트에서 각 구획의 품질 결과를 가지는 것을 볼 수 있다.
구획 측정 테이블(SMT)은 각 이동국의 모든 가능한 루트의 품질 결과를 제공한다. 도 5에서 테이블은 도 2에서의 시나리오에 따라 MS5의 모든 가능한 루트를 기술한다. 구획 측정 테이블은 핸드오버에 관해 결정할 때 그리고 어느 기지국에 연결될 것인지를 결정할 때 rRM과 MS에 의해 사용되는 데이터베이스이다.
각 rRM은 대기하는 MS의 리스트를 가지고 그리하여 이들 중에서 통신을 수립하는 능력을 가지고 있다. 예를 들어, 도 2에서 mRS2(12)는 MS5, MS6 및 MS7 사이에 완전한 통신 트래픽을 수립할 수 있다. 이에 더하여 각 rRM은 로컬 rMS의 연결을 알고 이에 따라 rMS가 연결되는 릴레이의 MS와 대기하는 MS 사이에 통신을 수립할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 mRS3과 sBS 사이의 링크(g)가 단절되거나 품질이 불량한 경우에도, rRM2는 여전히 MS5 내지 MS10 사이에 통신을 수립할 수 있다.
rRM은 일반적으로 도 9에 도시된 바와 같이 여러 층을 포함한다. 일반적으로, 무선 관리는 일반적으로 무선 관리 층(90)에서 수행되는 반면, 최종 유저의 이동국(MS) 사이의 연결을 수립하는 능력은 rRM(91)의 서비스 층에 의해 수행된다. rRM(92)의 애플리케이션 층은 서비스 층보다 위에 있고 이에 전술적인 네트워크에 특정 무선 관리 애플리케이션을 제공한다.
전술적인 네트워크에서, 백홀 구획의 품질은 릴레이가 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동하는 동안 그 이동성으로 인해 크게 변할 수 있는 일이 발생한다. rRM의 애플리케이션 층은 릴레이(QGR)의 연결성을 이것이 측정되는 실제 위치 지점과 연관짓는다(tie). 이것은 릴레이를 소지하고 사용하는 사람이 우수한 QGR을 가지는 위치 지점의 표시를 가질 수 있게 한다.
하나의 이동 릴레이가 다른 릴레이를 통해 고정 기지국(sBS)에 연결되는 3홉 상황에서, 제1 이동 릴레이(12)의 애플리케이션 층은 백홀을 위한 최상의 위치를 찾는 메시지를 다른 릴레이(13)에 송신할 수 있고 또 거기에 유지할 수 있다.
핸드오버나 네트워크 진입 방법은 네트워크나 이동국(MS)에 의해 수행될 수 있다. 핸드오버와 네트워크 할당에 관한 결정이 MS에 의해 이루어지는 경우에, 도 5에 있는 구획 측정 테이블(STB)이 애플리케이션 층을 통해 관련 MS로 전달된다. 본 발명의 특정 실시예에 따라 제공된 핸드오버 결정 방법이 이제 기술된다. 본 방법은 일반적으로 각 가능한 루트에 대한 품질 등급 결과(QGR: Quality Grade Result)를 제공한다. 이동국(MS)은 주(main)/고정된 BS에 직접 연결되거나 또는 하나의 홉 또는 2개의 홉으로 하나 또는 2개의 릴레이를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 MS1은 주 sBS에 직접 연결되는 반면, MS2는 이동 릴레이1(mRS1)을 통해 연결되며, MS5는 mRS2 및 mRS3을 통해 연결된다. 이 경우에, 서비스의 품질과 원하는 유저 비트율을 유지하고 연결을 보장하기 위하여, 핸드오버 및 다른 RRM 동작을 결정하는 것이 최종 유저 MS만의 RSRP, RSSI 및 RSRQ 측정치에 의존하는 것이 아니라 이 링크에 속하는 rMS에 의해 수행되는 측정에 의존할 수 있다는 것이 중요하다. rRM이 핸드오버 동작을 결정하는 방법은 이 특정 백홀 링크의 일부인 MS의 측정과 rMS의 측정에 기초할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 있는 구획 측정 테이블에서 MS4는 sBS 또는 RBS1 또는 RBS2를 통해 연결될 수 있다. 이들 3개의 루트 각각에서 각 섹터의 측정치(MS4, rMS2 및 rMS3의 측정을 의미함)가 고려된다.
이동국의 관점으로부터 연결에 관련하여 여러 사용 경우들이 있다:
Figure 112012068334719-pct00013
MS는 어느 기지국도 볼 수 없다
Figure 112012068334719-pct00014
MS는 릴레이 BS(rBS)인 하나의 기지국만을 본다
Figure 112012068334719-pct00015
MS는 표준 BS(sBS)인 하나의 기지국만을 본다
Figure 112012068334719-pct00016
MS는 rBS와 sBS의 결합일 수 있는 여러 기지국을 본다
이들 경우 각각에서 각 기지국 수신과 관련된 품질 등급 레벨(QGR)에는 여러 가지가 있다. 이 단계에서 이들은 우수하거나 중간이거나 불량하다는 가정을 한다.
Figure 112012068334719-pct00017
우수한 품질은 RSRQ ≥ 최대 64QAM으로 전달가능한 임계값 1이라는 것을 의미한다
Figure 112012068334719-pct00018
중간 품질은 RSRQ ≥ 최대 16QAM으로 전달가능한 임계값 2라는 것을 의미한다.
Figure 112012068334719-pct00019
불량한 품질은 RSRQ ≤ 연결이 최소 요구 품질로 수립될 수 없는 임계값 3이라는 것을 의미한다.
각 이동국(MS) 또는 릴레이 MS(rMS)는 기지국의 "하나의 층"만을 보며, 그 측정은 이 층하고만 관련된다. 올바른 핸드오버 또는 네트워크 진입 결정을 하기 위해, 알고리즘은 바람직하게는 모든 층의 측정과 관련된다.
기지국 선택을 위한 MS의 기준은 LTE 표준(TS 36.304)에 한정된 바와 같은 MS 측정에 따라 수행된다. 셀 선택 기준(S)은 다음 수식이 만족될 때 충족된다:
Srxlev > 0
여기서
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) - PCompensation [dB]
여기서 PCompensation = max(PEMAX - PUMAX, 0) [dB]
Qrxlevmeas는 이 셀에 대해 측정된 수신 레벨 값, 즉 표준에서 한정된 참조 신호 수신 전력(RSRP: Reference Signal Received Power)이다. 이 측정된 값은 고려되는 측정 대역폭에 걸쳐 셀의 특정 참조 신호를 운반하는 자원 요소의 전력에 대한 선형 평균이다. 그 결과, 이것은 구성된 신호 대역폭에 의존한다. MS에 대해 구성된 수신기의 다이버시티(diversity)의 경우에 보고되는 값은 모든 다이버시티 브랜치(branch)의 전력 값의 선형 평균과 균등할 수 있다.
Qrxlevmin은 dBm 단위로 주어지는 이 셀에서 최소 적절한 수신 레벨이다. 이 값은 시스템 정보 블록 유형 1(SIB 유형 1)의 일부로서 더 높은 층으로 Q-RxLevMin으로 송신된다. Qrxlevmin의 계산은 정보 요소(-70 및 -22) 내에 제공된 값과 dBm 단위의 인수 2를 곱한 것에 기초한다.
Qrxlevminoffset은 Visitor PLMN(VPLMN)에서 통상적으로 대기하는 동안 더 높은 우선순위의 PLMN에 대해 주기적인 조사를 한 결과만을 고려한 Qrxlevmin에 대한 오프셋이다. 이 오프셋은 dB 단위로 2의 인수만큼 곱한 (1...8) 사이의 정수 값을 취하여 SIB 유형 1 내에 제공된 정보 요소에 기초한다. 이것은 이 정보를 전송하는 비트 수를 유지하는 것에 의해 더 넓은 범위를 제공한다. 이 오프셋은 상이한 PLMN 사이에 "핑-퐁"을 회피하기 위해 한정된다. 만약 이것이 이용가능하지 않은 경우, Qrxlevminoffset은 0dB인 것으로 가정된다.
PCompensation은 수식 5에 도시된 바와 같은 최대 함수이다. 어느 파라미터가 더 크든 간에, 즉 PEMAX-PUMAX 또는 0 중 더 큰 것이 PCompensation에 사용되는 값이다. PEMAX[dBm]는 MS가 이 셀에서 사용이 허용된 최대 전력인 반면, PUMAX[dBm]는 UE가 속하는 전력 등급(class)에 따라 MS의 최대 송신 전력이다. 단 하나의 전력 등급만이 +23 dBm을 특정하는 WCDMA에서 전력 등급3에 대응하는 LTE에 한정된다. PEMAX는 더 높은 층으로 한정되고 표준에 한정된 파라미터 P-MAX에 대응한다. 이 관계식에 기초하여, PEMAX는 -30 내지 +33dBm 사이의 값을 취할 수 있다. PEMAX > + 23dBm일 때에만, PCompensation이 Srxlev를 계산할 때 고려된다. P-MAX 정보 요소(IE)는 SIB 유형 2의 일부인 무선 자원 구성 공통 IE(RadioResourceConfigCommon IE)에 뿐아니라 SIB 유형 1의 일부이다.
전술된 바와 같이, Qrxlevmeas를 제외한 모든 파라미터는 시스템 정보를 통해 제공된다. 실제 네트워크에서, MS는 아마도 상이한 네트워크 오퍼레이터로부터 수 개의 셀을 수신할 수 있다. MS만이 SIB 유형 1을 판독한 후에 이 셀이 오퍼레이터의 네트워크(PLMN5 신분)에 속하는지를 안다. 먼저, UE는 캐리어 당 가장 강한 셀을 찾은 다음 이 PLMN이 적절한 신분인지를 결정하기 위해 SIB 유형 1을 디코딩하는 것에 의해 PLMN 신분을 찾는다. 이후에, UE는 S 기준을 계산하고 이것이 적절한 셀인지 아닌지를 결정한다.
최종 유저 MS마다 핸드오버 결정은 이 최종 유저(MS)의 대체 루트에 비교해서 각 실제 루트의 품질 등급에 따라 수행될 수 있으며, 예를 들어 도시된 바와 같이 적절히 정렬된 이하 단계들 중 일부나 전부를 포함할 수 있다:
a. MS가 하나의 루트만을 가지는 경우, MS는 고위험 MS로 고려되고 이 루트에 연결을 계속할 수 있다.
b. 수 개의 대안이 있는 경우에, 각 루트 구획이 개별적으로 체크된다. QGR이 체크되고 QGR 결과가 매우 불량하다면 그 루트는 무시될 수 있고 백홀 없는 루트로서 고려될 수 있다.
c. 모든 구획이 최소 QGR 임계값 이상인 루트가 여러개 있는 경우에, 이들 사이에 비교가 수행된다. 각 루트에서 최소 QGR 구획이 취해지고 각 대체 루트의 최소 QGR과 비교된다.
d. 기존의 루트가 다른 루트의 품질 등급보다 열등한 품질 등급을 가지는 경우 핸드오버 결정이 일어난다.
도 6은 본 발명의 특정 실시예에 따라 동작가능한 핸드오버 방법의 흐름도를 도시한다.
전술된 바와 같이, 일반적으로, 각 릴레이는 백홀 트래픽을 전달하는 표준 이동국(rMS)을 구비하며; 그러나 rMS는 일반적으로 키보드나 디스플레이를 포함하지 않고 오히려 LTE(또는 WiMAX) 모뎀만을 포함한다. 이 rMS는 다른 릴레이의 다른 rBS에 연결된 rMS를 가지는 이 다른 릴레이의 기지국(rBS)에 연결된다. rBS 송신이 공동-위치된 rMS가 원격 기지국에 연결되는 능력과 간섭하는 경우에 rRM은 rBS로 하여금 다운링크에서 빈 프레임을 송신하게 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 각 rRM은 일반적으로 이하 테이블 중 일부나 전부를 형성한다: 기본 측정 테이블; 연결 테이블; 루트 지정 테이블; 구획 측정 테이블. 이들 테이블을 형성하는 적절한 방법은 도 11에 도시된다. 구획 측정 테이블은 핸드오버에 관한 결정 및 어느 기지국에 연결할 것인지를 결정하기 위해 rRM과 MS에 의해 데이터베이스로 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 각 rRM은 대기하는 MS 리스트를 가지고 있고 그리하여 이들 사이에 통신을 수립하는 능력을 구비한다. 예를 들어, 도 2에 있는 mRS2(12)는 MS5, MS6, MS7 사이에 완전한 통신 트래픽을 수립할 수 있다. 이에 더하여, 각 rRM은 로컬 rMS의 연결을 알고 이에 따라 대기하는 MS와, rMS와 연결된 릴레이의 MS 사이에 통신을 수립할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 mRS3과 sBS 사이의 구획 d(17)이 단절되거나 품질이 불량한 경우에도, rRM2는 MS5 내지 MS10 사이에 여전히 통신을 수립할 수 있다. rRM은 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 여러 층을 구비한다. 일반적으로, 무선 관리가 무선 관리층(90)에서 이루어지는 반면, 최종 유저 이동국(MS) 사이에 연결을 수립하는 능력은 rRM(91)의 서비스 층에 의해 이루어진다. rRM(92)의 애플리케이션 층은 서비스 층보다 위에 있고 전술적인 네트워크에 특정 무선 관리 애플리케이션을 제공한다.
전술적인 네트워크에서, 백홀 구획의 품질은 릴레이가 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동하는 동안 그 이동성으로 인해 크게 변할 수 있는 일이 발생할 수 있다. rRM의 애플리케이션 층이 릴레이(QGR)의 연결을 이것이 측정되는 실제 위치 지점과 연관짓는다. 이것은 릴레이를 소지하고 사용하는 사람에게 우수한 QGR을 가지는 위치 지점에 관한 표시를 제공한다.
하나의 이동 릴레이가 다른 릴레이를 통해 고정 기지국(sBS)에 연결되는 것을 의미하는 3홉의 경우에, 제1 이동 릴레이(12)의 애플리케이션 층은 백홀을 위한 최상의 위치를 찾는 메시지를 다른 릴레이(13)에 송신할 수 있고 이에 거기에 유지될 수 있다.
전술된 바와 같이, 각 가능한 루트에 대해 품질 등급 결과(QGR)를 제공하는 결정 방법이 여기에 제공된다. 통상적으로 MANET-Mobile Ad-Hoc Networks에서 알고리즘은 홉 카운트(DSR과 같이)에 기초하지만, 이들 알고리즘은 품질이 약한 링크를 무시할 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 본 방법은 SNR 및 전력 측정에 기초한 다음 알고리즘, 즉 문헌{Fuad Alnajjar and Yahao Chen "SNR/RP aware Routing Algorithm Cross - Layer Design for MANET" (IJWMN, Vol 1, No 2, November 2009)}에 기술된 알고리즘을 후술되는 바와 같이 적절히 변형한 것에 기초할 수 있다. Alnajjar-Chen 방법은 일반적으로 이하 측면의 일부나 전부에서 변형된다:
1) 생성되는 보고는 단순히 이동국(NMR)의 E-UTRAN 측정치 보고의 종래의 컨텐츠를 포함할 수 있다. 루트 요구 메시지 및 리플레이 메시지는 없다.
2) 루트 품질의 계산은 소스 노드, 즉 이동국에서 수행되는 것이 아니라 중간 노드, 즉 릴레이 rRM에서 수행된다.
3) RSSI, RSRP 메트릭(Alnajjar 문헌에 있는 SNR 및 전력과 같은)에 더하여, 각 구획(예를 들어, 도 5를 참조하여 여기에 기술된 바와 같은)의 결과를 가중하는 통계적 STD, 평균/평균 및 중간 메트릭이 있다. 릴레이가 이동 중에 있고 그 SNR 측정치가 변하는 경우(큰 STD), 이것은 구획 품질을 저하시킨다.
도 4 내지 도 5에 도시된 테이블(40, 41, 42 및 43)에서, QGR-품질 등급 결과는 3개의 품질 값, 즉 G-우수, M-중간, B-불량을 가진다. 이들 값은 SNR 및 통계적 메트릭의 결합이다. SNR은 3GPP E-UTRAN 테이블에 따라 변조 성군(constellation)에 필요한 최소 SNR이다.
E-UTRAN은 SNR과 유사한 RSRQ 파라미터를 한정한다:
Figure 112012068334719-pct00020
N= 자원 블록의 수
RSRP - 참조 신호 수신 전력
RSSI - 수신 신호 강도 표시자
RSRQ - 참조 신호 수신 품질
이 공식은 다음과 같이 수정될 수 있다:
Figure 112012068334719-pct00021
rsSINR = 참조 신호 SINR
또, 통계적 파라미터, 예를 들어, 중심 경향의 평균 또는 다른 측정치 및/또는 하기 표준 편차가 계산되고 매우 대표적인 채널 품질 등급 결과를 생성하기 위해 상기 정보를 가지고 적절한 애플리케이션 특정 결합 방법을 사용하여 적절히 결합될 수 있다:
평균:
Figure 112012068334719-pct00022
표준 편차:
Figure 112012068334719-pct00023
예를 들어, 이 현장(field)에서, 이것은 표준 편차가 상당히 클 때, 큰 표준 편차에 의해 나타나는 변동이 예비 현장 경험에서 특정 통신 세그먼트에 허용가능하지 않은 불량한 SNR을 빈번히(큰 시간 퍼센트) 양산하는 것으로 발견된 경우 더 낮은 총 등급이 할당되어야 하는 것을 나타낼 수 있다.
마지막으로, 2개의 기준 파라미터 수치를 한정한다: Δ1 및 Δ2 (0 < Δ1 < Δ2). 이들 기준 파라미터를 사용하여 예를 들어 이하 2개의 조건을 사용하여 QGR을 결정한다:
Figure 112012068334719-pct00024
두 가지 조건이 Δ=Δ1에 적용되면, QGR이 G(우수)이고, 그렇지 않으면, 이 조건이 Δ=Δ2에만 적용되면, QGR은 M(중간)이고, 그렇지 않으면 QGR이 B(불량)이다. 모든 이들 QGR이 특정 송신 모드(변조 및 코딩)와 연관된다. 기준에 대한 일반적인 값은 Δ1=0.1이고 Δ2=0.5이다. Δ이 0에 가까우면, 신호의 STD는 매우 작으며, 그 평균은 임계값 SNR에 가까우며(상부측), 그래서 여분의 마진이 명백히 없어서, 상황이 우수하다.
도 12는 상기 파라미터를 그래프로 도시한다. 도시된 바와 같이, E가 높으면, 큰 S가 허용가능한 반면, E가 낮으면(마진 SNR), 표준 편차(E)는 바람직하게는 또한 낮다.
도 13은 의료인을 서비스하는 여러 이동국과 이동 기지국이 예를 들어 재난 지역 쪽으로 전개되지 않을 수 있는 지형에 걸쳐 진행하는 구조 동작의 일례를 도시한 도면이다. 지형의 관련 특징이 도시된 지형적 특징 대신에 또는 이 지형적 특징에 더하여 통신 네트워크 노드들 사이에 통신을 중단할 수 있는 특정 식물군(flora) 및/또는 도시 고정물과 같은 다른 특징을 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
각 mRS는 일반적으로 도시된 바와 같이 공동-위치된 rRM 기능부, rMS 기능부 및 rBS 기능부를 구비한다. 시스템의 제1 상태는 단계 A로 도시된다; 통신 라인은 트리플 라인으로 표시된다. 시스템의 제2 상태는 단계 B로 도시된다; 통신 라인은 실선으로 표시된다. 시스템의 제3 상태는 단계 C로 도시된다; 통신 라인은 점선으로 표시된다. 도시된 바와 같이, 단계 A에서 모든 MS는 sBS에 종래 방식으로 연결된다. 그러나, 단계 B에서 힘은 전방 쪽으로 이동된다. MS1 및 MS4는 sBS에 여전히 대기하는 반면, 모두 다른 이동국은 mRS1 및 mRS2를 통해 통신 서비스를 가진다. 보다 일반적으로, 특정 실시예에 따르면, 서비스는 가능한 경우 sBS1에 의해 제공된다; 이것은 "중심 접근법"이라고 명명된다.
단계 C에서, 우측에 있는 힘은 전방으로 이동하였다. mRS2는 계곡에 있고 mRS1과 연결을 가지지만 sBS와는 연결을 가지지 않는다. 도 14에 도시된 바와 같이 STB 테이블은 바람직한 루트가 mRS2를 통하는 것이고 그리하여 MS5에 대한 통신 루트는 도시된 바와 같이 적절히 변경된다는 것을 rRM2와 MS5에 보여준다. 아이들 모드에서, MS5는 이 결정을 할 수 있는 반면, MS5가 활성 세션에 있거나 또는 다른 네트워크 트랜잭션으로 점유되는 경우 이 결정은 rRM2에 의해 이루어지거나 개시될 수 있다.
도 14는 여기에 기술된 테이블이 도 13의 예에서 이루어진 결정을 지원하는 방법을 도시한다. 도시된 바와 같이, 테이블은 단계 C에서 MS5의 MS 연결 결정, 즉 rBS2가 잘못된 결정이라는 것을 보여준다. 그러나, MS5에 대한 구획 측정 테이블은 상황을 교정하는 방법을 나타내며: MS5는 rBS1에 연결될 수 있다.
"의무적인", "요구된", "필요" 및 "해야 하는" 등과 같은 용어는 명료함을 위해 여기에 기술된 특정 구현예와 애플리케이션의 상황에서 이루어진 구현의 선택사항을 말하는 것일 뿐, 본 발명을 제한하기 위한 것이 전혀 아니며, 이에 대안적인 구현예에서 동일한 요소들이 의무적인 것이 아니고 요구된 것이 아닌 것으로 한정되거나 또는 서로 제거될 수도 있는 것으로 이해된다.
프로그램과 데이터를 포함하는 본 발명의 소프트웨어 성분은 원하는 경우 CD-ROM, EPROM 및 EEPROM을 포함하는 ROM(판독 전용 메모리) 형태로 구현될 수 있거나 여러 종류의 디스크, 여러 종류의 카드 및 RAM을 포함하나 이로 제한하지 않는 임의의 다른 적절한 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있는 것으로 이해된다. 소프트웨어로 여기에 기술된 성분은 대안적으로 원하는 경우 종래의 기술을 사용하여 하드웨어로 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 그 반대로, 하드웨어로 여기에 기술된 성분은 대안적으로 원하는 경우 종래의 기술을 사용하여 소프트웨어로 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 범위에는, 그 중에서도 특히, 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하는 컴퓨터 판독가능한 명령을 운반하는 전자기 신호; 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하는 기계 판독가능한 명령; 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하는, 기계에 의해 실행가능한 명령 프로그램을 유형적으로 구현하는 기계에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스; 실행가능한 코드와 같은 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드가 내부에 포함되어 있는 컴퓨터 사용가능한 매체를 포함하거나 및/또는 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품; 임의의 적절한 순서로 수행될 때 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계에 의해 야기되는 임의의 기술적 효과; 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 단독으로 또는 결합하여 수행하도록 프로그래밍된 임의의 적절한 장치 또는 디바이스 또는 이들의 결합; 여기에 도시되고 기술된 임의의 단계를 소프트웨어로 수행하도록 동작가능하고 프로세서와 및 협력하는 입력 디바이스 및/또는 출력 디바이스를 구비하는 전자 디바이스; 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하도록 구성된 컴퓨터 또는 다른 디바이스를 구비하는 디스크 또는 하드 드라이버와 같은 정보 저장 디바이스 또는 물리적 레코드; 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 구현하는, 다운로드되기 전 또는 후에 인터넷과 같은 정보 네트워크에 또는 예를 들어 메모리에 미리 저장된 프로그램; 이를 업로드하거나 다운로드하는 방법 및 이를 사용하는 서버 및/또는 클라이언트를 포함하는 시스템; 소프트웨어와 연계하여 또는 단독으로 임의의 적절한 순서로 여기에 도시되고 기술된 방법들 중 어느 방법에 있는 어느 하나 또는 모든 단계를 수행하는 하드웨어들이 포함된다. 여기에 기술된 임의의 컴퓨터 판독가능하거나 기계 판독가능한 매체는 비일시적인 컴퓨터 또는 기계 판독가능한 매체를 포함하는 것으로 의도된다.
여기에 기술된 분석에 대한 임의의 계산이나 다른 형태는 적절히 컴퓨터로 처리되는 방법에 의해 수행될 수 있다. 여기에 기술된 임의의 단계는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기에 도시되고 기술된 본 발명은 (a) 여기에 기술된 문제들 중 임의의 것 또는 목적들 중 임의의 것에 대해 여기에 기술된 문제나 목적에 긍정적으로 영향을 미치는 여기에 기술된 결정, 동작, 제품, 서비스 또는 임의의 다른 정보 중 적어도 하나를 선택적으로 포함하는 해법을 식별하는 컴퓨터로 처리되는 방법을 사용하는 것; 및 (b) 이 해법을 출력하는 것을 포함할 수 있다.
별개의 실시예의 상황에서 기술된 본 발명의 특징들은 또한 단일 실시예로 결합하여 제공될 수 있다. 그 반대로, 단일 실시예의 상황에서 간략히 기술되고 또는 특정 순서로 기술된 방법 단계들을 포함하는 본 발명의 특징들은 개별적으로 제공되거나 또는 임의의 적절한 서브 결합으로 제공되거나 또는 상이한 순서로 제공될 수 있다. "예를 들어"는 본 발명을 제한하는 것이 전혀 아닌 특정 예시의 의미로 여기에 사용된다. 어느 도면에서 연결된 것으로 도시된 디바이스, 장치 또는 시스템은 사실 특정 실시예에서 단일 플랫폼으로 통합될 수 있거나 또는 광학 섬유, 이더넷, 무선 LAN, HomePNA, 전력 라인 통신, 셀폰, PDA, Blackberry GPRS, GPS를 포함하는 위성, 또는 다른 이동국을 포함하나 이로 제한하지 않는 임의의 적절한 유선 또는 무선 커플링을 통해 연결될 수 있다. 여기에 도시되고 기술된 상세한 설명과 도면에서 시스템과 서브 유닛으로 기술되거나 예시된 기능부는 또한 그 방법과 단계들로 제공될 수도 있고, 또 이 방법과 단계들로 기술되거나 예시된 기능부는 또한 시스템과 그 서브 유닛으로 제공될 수도 있는 것으로 이해된다. 도면에서 여러 요소를 예시하는데 사용된 스케일은 본 발명의 설명을 명료하게 하기 위해 단지 예시적인 것으로 및/또는 적절히 설명하는 것으로 제공된 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 의도된 것이 전혀 아니다. 여기에 포함된 흐름도는 간략화를 위해 예를 들어 도시된 바와 같이 적절한 순서로 도시된 단계들의 일부 또는 전부를 포함하는 방법을 예시하는데 사용된다.

Claims (104)

  1. 이동 셀룰러 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 셀룰러 통신 시스템은,
    모두 공동-위치된, 기지국 기능부, 무선 관리자(31, 32, 33) 및 이동국 기능부를 각각 구비하는 복수의 이동 릴레이들(11, 12, 13);
    를 포함하며,
    각각의 기지국 기능부는 안테나를 통해 적어도 하나의 이동국(18, 34, 35)과 통신함으로써 상기 안테나와 상기 적어도 하나의 이동국(18, 34, 35) 사이에 제1 무선 링크(15)를 한정하도록 동작가능하고, 각각의 기지국 기능부는 공동-위치된 무선 관리자에 대한 물리적 연결을 구비하며,
    각각의 이동국 기능부는 안테나를 통해 기지국 기능부를 구비하는 유닛과 통신함으로써 제2 무선 링크(16)를 한정하고,
    각각의 개별 이동 릴레이의 무선 관리자는,
    무선 자원 관리자(50, 58, 59); 및
    상기 개별 이동 릴레이와는 다른 이동 릴레이들에 포함된 무선 관리자들과 정보를 교환하는 기능부를 포함하며,
    상기 정보는, 서비스 받고자 하는 적어도 하나의 개별 이동국에 대해, 상기 개별 이동국에 셀룰러 통신 서비스들을 제공하기 위하여 상기 개별 이동국을 연결하는,
    고정 기지국(10); 및
    기지국 기능부;
    중의 하나를 선택하도록 상기 무선 자원 관리자에 의해 사용되는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동 셀룰러 통신 시스템은 코어 디바이스, 적어도 하나의 고정 기지국(10), 및 안테나를 통해 상기 기지국들 중 적어도 하나의 기지국과 통신하는 이동국들(18)의 집단을 포함하는 셀룰러 네트워크와 연계하여 동작가능하며, 상기 이동 셀룰러 통신 시스템에서의 적어도 하나의 위상 변화는 동적으로 발생하며, 상기 위상 변화는 이동 릴레이(11, 12, 13) 및 이동 릴레이와 고정 기지국 중 적어도 한쪽 간의 적어도 하나의 연결 시 동적 변화를 포함하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선 자원 관리자(50, 58, 59)에 의해 사용된 상기 정보는 공동-위치된 기지국 기능부로부터 얻어진 정보를 포함하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 무선 자원 관리자(50, 58, 59)에 의해 사용된 상기 정보는 공동-위치된 이동국 기능부로부터 얻어진 정보를 포함하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 상기 이동 릴레이(11, 12, 13) 및 각각의 상기 이동국(18, 34, 35)은 셀룰러 통신 노드를 구성하며, 상기 링크들(15, 16)은 상기 노드들을 상호연결하는 루트(route)들을 생성하며, 개별 노드에 상주하는 적어도 하나의 무선 자원 관리자(50, 58, 59)는 상기 개별 루트를 따라 링크들에 속하는 정보를 조합하는 것에 의해 상기 개별 노드를 통해 지나가는 적어도 하나의 개별 루트의 품질을 특징짓는 루트 품질 파라미터를 계산하도록 동작가능한, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이동 셀룰러 통신 시스템은 코어 디바이스, 적어도 하나의 고정 기지국(10), 및 안테나를 통해 상기 기지국들 중 적어도 하나의 기지국과 통신하는 이동국들(18, 34, 35)의 집단을 포함하는 고정 네트워크와 연계하여 동작가능하며, 상기 고정 네트워크에 최상 품질의 연결을 가지지 않는 각각의 개별 무선 관리자(31, 32, 33)는 상기 개별 무선 관리자의 공동-위치된 기지국 기능부를 통한, 상기 공동-위치된 기지국 기능부에 연결된 이동국들 간의 통신을 제공할 수 있는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 개별 무선 관리자(31, 32, 33)는 상기 무선 관리자에 링크된 적어도 하나의 기지국 기능부를 통한, 상기 적어도 하나의 기지국 기능부에 연결된 이동국들(18, 34, 35) 간의 통신을 제공할 수 있는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 각각의 자원 관리자(50, 58, 59)는 공동-위치된 기지국 기능부에 연결된 적어도 하나의 이동국(18, 34, 35)과, 상기 자원 관리자의 공동-위치된 이동국 기능부가 루트를 통해 링크되는 이동 릴레이(11, 12, 13)에 연결된 적어도 하나의 이동국 간의 통신을 적어도 한번 제공하도록 동작가능한, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 개별 이동국(18, 34, 35)은 한 개별 기지국 기능부에 연결되고, 상기 한 개별 기지국 기능부로부터 다른 한 개별 기지국 기능부로 상기 개별 이동국을 이송시키라는 결정은 상기 한 개별 기지국 기능부와 공동-위치된 자원 관리자(50, 58, 59)에 의해 이루어지는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 이동 셀룰러 통신 시스템은, 코어 디바이스, 적어도 하나의 고정 기지국(10), 및 안테나를 통해 상기 기지국들 중 적어도 하나의 기지국과 통신하는 이동국들(18, 34, 35)의 집단을 포함하는 셀룰러 네트워크를 또 포함하며,
    상기 이동 셀룰러 통신 시스템은, 고정 네트워크 코어 디바이스에 위치된 릴레이 네트워크 관리자(DisNetRM)를 또 포함하고,
    개별 이동국은 한 개별 기지국 기능부에 연결되고, 상기 한 개별 기지국 기능부로부터 다른 한 개별 기지국 기능부로 상기 개별 이동국을 이송시키라는 결정은 상기 릴레이 네트워크 관리자(DisNetRM)에 의해 중앙에서 이루어지는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 개별 이동 릴레이(11, 12, 13)의 적어도 하나의 이동국 기능부에 대해, 기지국 기능부를 구비하는 상기 유닛은 상기 개별 이동 릴레이와는 다른 이동 릴레이의 기지국 기능부를 포함하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 정보는 상기 무선 링크들(15, 16) 중 적어도 하나의 링크를 특징짓는 링크 정보를 포함하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 다른 무선 관리자(31, 32, 33)는, 적어도 하나의 개별 이동국(18, 34, 35)에 대해, 상기 개별 이동국이 코어 네트워크와 통신할 수 있게 하는 복수의 기지국 루트들과 상기 루트들 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 계산하고, 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보를 상기 개별 이동국에 전달하도록 동작가능하며, 상기 개별 이동국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 연결될 기지국을 선택하도록 동작가능하고,
    상기 루트 품질을 특징짓는 상기 파라미터는, 변동하는 품질 측정치를 가지는 적어도 일부 루트 구획들이 그들의 예측 불가능성으로 인해 평가 절하되도록 루트 구획의 측정된 품질과 그 변동들을 조합한 것인, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 이동 릴레이들(11, 12, 13)은 자체의 공동-위치된 이동국(18, 34, 35)으로 송신하는 것이 억제되는 침묵 기간을 관찰하고,
    상기 침묵 기간의 적어도 하나의 특성은 상기 기지국 기능부의 공동-위치된 무선 관리자(31, 32, 33)에 의해 동적으로 결정되는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 다른 릴레이 A를 통해 코어 네트워크에 릴레이 R(11, 12, 13)이 연결된 멀티홉 통신 루트가 사용되는 경우에, 릴레이 R은 백홀 릴레이(backhauling relay)에 R이 A의 앵커(anchor)라는 메시지를 송신하는, 이동 셀룰러 통신 시스템.
  16. 코어 디바이스, 적어도 하나의 고정 기지국(10)을 포함하는 복수의 기지국들, 및 안테나를 통해 상기 기지국들 중 적어도 하나의 기지국과 통신하는 이동국들(18, 34, 35)의 집단을 포함하는 네트워크와 연계하여 동작가능한 이동 통신 네트워크 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 네트워크 시스템은,
    상기 복수의 기지국들에 포함되는 적어도 하나의 이동 기지국으로서, 안테나를 통해 상기 이동국들과 통신하고 기지국 기능부, 및 상기 기지국 기능부와 모두 공동-위치된 제1 무선 관리자(31, 32, 33) 및 이동국 기능부를 포함하는, 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하며,
    상기 기지국 기능부는 상기 제1 무선 관리자에 대한 물리적 백-연결(back-connection)을 가지고, 상기 제1 무선 관리자는 상기 이동국 기능부와의 물리적 연결을 가지며, 상기 이동국 기능부는 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 통신하고,
    상기 제1 무선 관리자는,
    무선 자원 관리자(50, 58, 59); 및
    다른 이동 기지국들과 제각기 공동-위치된, 다른 무선 관리자들로부터 정보를 수신하고 상기 다른 무선 관리자들에게 정보를 송신하며, 다른 무선 관리자 또는 다른 무선 관리자들로부터 수신된 정보를 사용하여 개별의 공동-위치된 무선 관리자에 연관된 개별 기지국에 의해 서비스 받고자 하는 적어도 하나의 이동국을 거부해야 할지의 여부를 결정하는 기능부;
    를 포함하는, 이동 통신 네트워크 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이동 통신 네트워크 시스템은, 코어 디바이스를 또 포함하며, 상기 코어 디바이스는 각각의 이동국 기능부와 각각의 이동국 기능부에 통신하고 있는 기지국 사이에 일정한 통신 활성 모드를 유지하기 위하여 각각의 이동국 기능부와 각각의 이동국 기능부에 통신하고 있는 기지국 사이에 일정한 통신 세션 대역폭을 할당하는, 이동 통신 네트워크 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 기능부는 이동국들(18, 34, 35)의 측정치 및 이동국 기능부들의 측정치에 따라서 각각의 백홀 구획의 품질과 각각의 최종 유저 구획의 품질을 검출하고, 상기 품질들을 적어도 하나의 이동국에 대한 현재 루트와 대체 루트들에 대한 품질 등급 결과들을 획득하기 위해 조합하도록 동작가능한, 이동 통신 네트워크 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 적어도 하나의 무선 관리자(31, 32, 33)는 이동국 기능부에 NMR(Network Measure Report) 측정을 실행하라는 요청을 송신함으로써 기지국으로 "가장(masquerade)"하는, 이동 통신 네트워크 시스템.
  20. 이동 셀룰러 통신 방법에 있어서,
    상기 이동 셀룰러 통신 방법은,
    모두 공동-위치된, 기지국 기능부, 무선 관리자(31, 32, 33) 및 이동국 기능부를 각각 구비하는 복수의 이동 릴레이들(11, 12, 13)를 제공하는 단계로서, 각각의 기지국 기능부는 안테나를 통해 적어도 하나의 이동국(18, 34, 35)과 통신함으로써 상기 안테나와 상기 적어도 하나의 이동국(18, 34, 35) 사이에 제1 무선 링크(15)를 한정하도록 동작가능하고, 각각의 기지국 기능부는 공동-위치된 무선 관리자에 대한 물리적 연결을 구비하며, 각각의 이동국 기능부는 안테나를 통해 기지국 기능부를 구비하는 유닛과 통신함으로써 제2 무선 링크(16)를 한정하는, 단계;
    각각의 개별 이동 릴레이의 무선 관리자에서 무선 자원 관리자(50, 58, 59); 및 상기 개별 이동 릴레이와는 다른 이동 릴레이들에 포함된 무선 관리자들과 정보를 교환하는 기능부를 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 정보는, 서비스 받고자 하는 적어도 하나의 개별 이동국에 대해, 상기 개별 이동국에 셀룰러 통신 서비스들을 제공하기 위하여 상기 개별 이동국을 연결하는,
    고정 기지국(10); 및
    기지국 기능부;
    중의 하나를 선택하도록 상기 무선 자원 관리자에 의해 사용되는, 이동 셀룰러 통신 방법.
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