KR101778905B1 - 이동 애드혹 네트워크 소형 셀 중계기 핸드오버 - Google Patents

이동 애드혹 네트워크 소형 셀 중계기 핸드오버 Download PDF

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마이크 비에나스
미하엘 페르버
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후아닝 니우
핑핑 종
첸 리
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Abstract

소형 모바일 스테이션은 송수신기, 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행되는 명령어들을 갖는 메모리를 포함하고, 명령어들은, 매크로 스테이션과 측정 정보를 교환하고, 소형 모바일 스테이션을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하며, 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들의 핸드오버를 수행하기 위한 것이다.

Description

이동 애드혹 네트워크 소형 셀 중계기 핸드오버{MOVING AD HOC NETWORK SMALL CELL RELAY HANDOVER}
<우선권 출원>
본 출원은 2013년 12월 19일자로 출원된 미국 출원 번호 제14/135,315호의 우선권을 주장하고, 그것의 전체 내용이 본 명세서에 참조되어 포함된다.
애드혹 네트워크들이 소형 셀 기지국 디바이스들 또는 최종 사용자 디바이스들 사이에 구축되어서, 디바이스들은 WiFi, BT, WiGig, 및 범용 mm파 기술과 같은 단거리 통신 기술을 전형적으로 이용하여 애드혹 네트워크 내에서 통신할 수 있다. 애드혹 네트워크 외부와 통신하기 위해, 참여 디바이스들 중 적어도 하나는 광역 네트워크(WAN) 접속을 제공한다. 그러한 접속은 일반적으로 매크로 셀에 대한 셀룰러 인터페이스를 통해 달성된다. WAN에 접속된 디바이스들은 그들의 WAN 접속을 애드혹 네트워크 내의 모든 디바이스들에 제공한다. 이러한 디바이스들을 선택하기 위한 효율적인 전략은 디바이스의 능력들, 예컨대 전력 및 스펙트럼 리소스 소비에 관한 비용들, 및 제공된 대역폭, 대기 시간, 및 다른 팩터들에 관한 이익을 고려한다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 소형 스테이션 이동 네트워크의 블록도이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 대안적 소형 스테이션 이동 네트워크의 블록도이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 추가의 대안적 소형 스테이션 이동 네트워크의 블록도이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 소형 스테이션 이동 네트워크에 대한 중계기 임무들의 핸드오버의 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 소형 스테이션 이동 네트워크의 블록도이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 소형 스테이션 이동 네트워크에 대한 신호 강도를 도시하는 그래프이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 소형 스테이션 이동 네트워크의 블록 흐름도이다.
도 8은 예시적 실시예에 따른 예시적 셀 스테이션의 블록도이다.
하기 설명에서는, 본 명세서의 일부를 형성하고, 실시될 수 있는 특정 실시예들을 예로서 도시하는 첨부 도면들을 참조한다. 이러한 실시예들은 통상의 기술자가 본 발명을 실시하는 것을 가능하게 하기 위해 충분히 자세하게 설명되며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적, 논리적, 그리고 전기적 변형들이 만들어질 수 있고, 다른 실시예들이 활용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 예시적 실시예에 대한 하기 설명은 제한된 의미로 받아들여서는 안 되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
본 명세서에서 기술되는 기능들 또는 알고리즘들은 일 실시예에서 소프트웨어, 또는 소프트웨어와 인간에 의해 구현되는 절차들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 또는 다른 타입의 저장 디바이스들과 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 실행가능 명령어들로 구성될 수 있다. 또한, 그러한 기능들은 모듈들에 대응하고, 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 임의의 조합이다. 여러 기능들이, 필요하다면, 하나 이상의 모듈들에서 수행될 수 있으며, 설명되는 실시예들은 단지 예들일 뿐이다. 소프트웨어는 퍼스널 컴퓨터, 서버, 또는 다른 컴퓨터 시스템과 같은 컴퓨터 시스템 상에서 작동하는 디지털 신호 프로세서, ASIC, 마이크로프로세서, 또는 다른 타입의 프로세서 상에서 실행될 수 있다.
이동 애드혹 네트워크들은 소형 셀 기지국 디바이스들 또는 최종 사용자 디바이스들 사이에 구축될 수 있어서, 디바이스들은 WiFi, BT, WiGig, 및 범용 mm파 기술과 같은 단거리 통신 기술을 전형적으로 이용하여 애드혹 네트워크 내에서 통신할 수 있다. 애드혹 네트워크 외부와 통신하기 위해, 참여 디바이스들 중 적어도 하나는 광역 네트워크(WAN) 접속을 제공한다. 그러한 접속은 일반적으로 정적 매크로 셀에 대한 셀룰러 인터페이스를 통해 달성된다. WAN에 접속된 디바이스들은 그들의 WAN 접속을 애드혹 네트워크 내의 모든 디바이스들에 제공하여, 유효하게 중계기로서 서빙한다. 다양한 실시예들에서, 중계기의 단절 없는 핸드오버는 현재 중계기와 매크로 셀 간의 통신들의 열화 전에 이동 네트워크에서 새로운 중계기를 예측 및 선택함으로써 수행된다.
이러한 디바이스들을 선택하기 위한 효율적인 전략은 디바이스의 능력들, 예컨대 전력 및 스펙트럼 리소스 소비에 관한 비용들, 및 제공된 대역폭, 대기 시간, 및 다른 팩터들에 관한 이익을 고려한다.
이동 애드혹 네트워크들의 예들은 동일 방향으로 이동하는 차량들의 그룹 내의 또는 이동하는 열차 상의 복수의 디바이스들을 포함할 수 있다. 열차는 열차의 승객들에 의해 이용되는 셀 폰들, 태블릿들, 및 다른 네트워킹되는 디바이스들과 같은 모바일 디바이스들뿐만 아니라, 열차 상의 다른 디바이스들도 서빙하는 여러 소형 셀 기지국들을 가질 수 있다. 차량들은 또한 네트워킹되는 모바일 디바이스들을 가진 승객들의 요구들을 서빙하는 소형 셀 기지국들을 가질 수 있다.
다양한 용어들이 이용될 수 있고 기술된다. 매크로 스테이션은 소형 셀 기지국들에 무선 백홀 접속을 제공하는 고정된 매크로 기지국일 수 있다. 사용되는 에어 인터페이스들은 셀룰러, 허가된 ㎜파, 또는 비허가된(unlicensed) 단거리 또는 ㎜파일 수 있다. 소형 모바일 스테이션은 매크로 스테이션에 의해 제공되는 무선 백홀을 통하여 코어 네트워크에 접속되고, 백홀 링크의 다른 소형 모바일 스테이션들에의 중계를 제공하고, 셀룰러 또는 비허가 단거리 또는 mm파를 통해 소형 모바일 스테이션 커버리지 내의 사용자 장비(UE들)에 액세스 링크를 제공하는 모바일 소형 셀 기지국을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 셀 폰, 태블릿, 또는 랩톱과 같은 사용자 장비는 또한 소형 모바일 스테이션으로서 동작하기에 충분한 능력들을 가질 수 있다.
소형 모바일 스테이션 네트워크는 무선 또는 유선으로 접속되거나, 고정된 관계로(예를 들어, 열차-내에서) 또는 동적으로 접속 및 단절되는(car2car) 소형 모바일 스테이션들의 네트워크이며, 여기서 접속된 소형 모바일 스테이션들은 소형 모바일 스테이션 네트워크 내의 단일의 또는 복수의 중계기들에 의해 제공된 백홀 링크를 중계한다. 중계기는, 매크로 스테이션에 접속되고 이동 소형 스테이션 네트워크에 WAN 접속을 제공하는 소형 모바일 스테이션 네트워크 내의 소형 모바일 스테이션이다.
다양한 기술된 예들에 의해 해결되는 한가지 문제점은 소형 모바일 스테이션 네트워크의 지리적 디멘전을 이용하는 매크로 셀들 사이의 이동 소형 스테이션 네트워크의 단절 없는 핸드오버들을 효율적으로 보장하여 셀 에지 또는 감쇠하는 신호 강도의 다른 영역에서(일반적으로, 매크로 셀 층의 임계적 커버리지 컨디션들에서) 통신의 열화를 방지하는 것을 포함한다. 다양한 예들에서, 소형 모바일 스테이션 네트워크로부터의 접속을, 접속된 소형 모바일 스테이션으로부터의 조작자의 코어 네트워크로 단절 없이 핸드오버함으로써, 셀 에지가 두 개의 매크로 셀들 사이에 터널링된다. 소형 모바일 스테이션에의 매크로 스테이션의 접속은 또한 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션에 핸드오버될 수 있으며, 그동안 내내 소형 모바일 스테이션 네트워크에 의해 제공되는 액세스 링크들을 유지한다.
다양한 예들에 의해, 단절 없는 핸드오버, 매크로 셀의 셀 에지에서의 승객들에게 제공되는 접속 품질의 열화 미발생, 접속된 모드의 소형 모바일 스테이션을 통한 소형 모바일 스테이션 네트워크 내의 소형 모바일 스테이션들의 휴지 모드 "페이징", 효율적인 모빌리티 해결책 - NAS 레벨에서도, 그리고 소형 모바일 스테이션들의 협동을 통해 집단적 모빌리티의 검출의 SON 피처와 같은 하나 이상의 이점들이 제공될 수 있다.
도 1은 이동 소형 스테이션 네트워크(100)의 블록도의 예이다. 열차(110)는 함께 이동하는 열차 위의 적어도 두 개의 소형 셀 스테이션들(115, 120)을 갖는 것으로 도시된다. 소형 셀 스테이션(115)은 열차의 전방 근처에 배치되는 반면에, 소형 셀 스테이션(120)은 열차의 후방 근처에서 보여진다. 두 개의 매크로 기지국들(125, 130)이 또한 도시되고 열차의 경로를 따라 놓여지며, 매크로 기지국(125)은 첫 번째로 열차와 만나고 소형 셀 스테이션(120)에 접속되어 WAN 접속을 제공하며, 또한 코어 네트워크를 각각 나타내는 셀 스테이션들(135, 140)에 더 접속되는 것으로 도시된다. 소형 셀 스테이션(120)은 이동 소형 셀 네트워크 내의 디바이스들을 위해, 통신들을 소형 셀 스테이션(115)에 중계하는 중계기로서 서빙한다. 각각의 소형 셀 스테이션들은 소형 셀 이동 네트워크 내의 다른 디바이스들과 통신할 수 있다.
열차(110)가 계속 매크로 기지국(125)의 커버리지의 에지를 향하여 이동함에 따라 소형 셀 스테이션(120)과 매크로 기지국(125) 사이의 통신들은 열화하기 시작할 수 있다. 심각한 열화 전에, 소형 셀 스테이션(120)은 매크로 기지국(130)의 범위에 들어올 수 있다. 핸드오버가 시작되고, 소형 셀 스테이션(120)은 계속 중계기로서 서빙하지만, 매크로 기지국(130)을 통해 WAN 접속을 제공한다.
도 2는 열차(210), 유사하게 놓여진 소형 셀 스테이션들(215, 220), 고정된 매크로 셀 스테이션들(225, 230), 및 추가적 셀 스테이션들(235, 240)을 다시 포함하는 유사한 이동 소형 셀 네트워크(200)의 블록도이다. 네트워크(200)에서, 소형 셀 스테이션(220)은 매크로 셀 스테이션(225)과의 통신에서 초기에 중계기로서 역할을 한다. 소형 셀 스테이션(220)은 또한 소형 셀 스테이션(215)에 페이징하고, 이때 매크로 스테이션(230)으로의 WAN 접속의 핸드오버와 함께, 소형 셀 스테이션(215)으로의 중계기 기능의 핸드오버가 바람직하다고 결정한다. 핸드오버들은 통신 열화 전에 단절 없이 수행될 수 있다. 열차(210)가 계속 이동함에 따라, 소형 셀 스테이션(220)으로 도로 핸드오버가 발생할 수 있어서 그 결과 소형 셀 스테이션(220)이 매크로 스테이션(230)과의 통신 및 중계기 기능을 제공하게 된다.
도 3은 추가적 이동 소형 셀 네트워크(300)의 표현이다. 네트워크(300)는 여러 자동차들을 수반하고, 일 예에서 각각의 자동차들은 모바일 소형 셀 스테이션들(310, 315, 320, 325)을 갖는다. 두 개의 고정된 매크로 스테이션들(330, 335)이 추가적 셀 스테이션들(340, 345)과 함께 도시된다. 자동차들은 소형 셀 스테이션(325)에 접속된 것으로 도시된 매크로 스테이션(330)으로부터 매크로 스테이션(335)을 향하여 이동하는 것으로 도시되고, 매크로 스테이션(335)은 자동차들의 무리의 전방의 소형 셀 스테이션(310)과 접속할 가능성이 있을 것이다. 자동차들이 이동함에 따라 복수의 상이한 핸드오버 시나리오들이 수행될 수 있다. 자동차들이 서로 멀어짐에 따라 그리고 새로운 자동차들이 범위 내에 들어옴에 따라 네트워크 멤버십이 또한 동적일 수 있다. 추가적 실시예들에서 개별 네트워크들이 함께 모이게 됨에 따라 그들이 병합될 수 있고, 나중에 더 빠른 자동차들의 그룹이 함께 떠나감에 따라 분리될 수 있다.
네트워크들(100, 200, 300)은 바람직한 핸드 오버 컨디션들을 결정하기 위해 다양한 전략들과 기법들을 이용할 수 있다. 언제 및 어떻게 핸드오버들을 수행할지 결정하는 방법(400)이 도 4에 흐름도 형태로 도시된다. 410에서, 네트워크들 내의 소형 모바일 스테이션들 간의 통신들은, 집단적 이동, 방향, 현재 속력, 및 모바일 네스티드 스테이션들의 출현 순서를 검출하기 위해, 상이한 소형 모바일 스테이션들로부터의 고정 매크로 셀들의 측정들(예를 들어, 휴지 모드 셀 선택을 위한 측정들)에 대한 패턴 매칭 또는 유사한 기법들을 적용하는 것, 및 측정 정보를 교환하는 것을 포함할 수 있다.
다시 말해서, 하나의 매크로 셀의 강등 및 다른 것의 신호 강도의 증가와 같은 전형적인 측정들이 다른 것들에서보다 더 일찍 어떤 소형 모바일 스테이션들에서 발생할 것이지만, 모든 소형 모바일 스테이션들은 시간에 걸쳐 다소 동일한 측정 변화를 볼 것이다. 비교로부터, 측정된 주위환경들을 통해 소형 모바일 스테이션들이 이동하는 속력 및 순서도 계산될 수 있다. 측정들은 다양한 예들에서 현재 중계기에서 수행되거나, 또는 각각의 소형 모바일 스테이션들에서 수행되는, 기술된 다양한 기능들을 수행하도록 매크로 스테이션에 전달될 수 있다.
415에서, 핸드오버(HO)를 수행할 잠재적 필요성을 검출하기 위해, 그리고 그러한 HO에 대한 최적의 시점을 정의하기 위해 측정들 및 부가적 연속 측정들이 이용되며, 그러한 시점은 단일 접속된 모드의 모바일 스테이션에 기초하여 네트워크가 선택할 시점과는 일반적으로 상이하다.
매크로 스테이션이 계산들 자체를 하지 않았으면, 현재 중계기로부터의 최신의 접속된 모드 측정들도 또한 포함하는 측정들을 제공함으로써, 그것은 420에서 다가오는 핸드오버 포인트에 관해 통지받을 수 있다. 부가적으로, 중계 기능을 잠재적으로 취득할 수 있는 하나 이상의 휴지 모드의 소형 모바일 스테이션들의 측정들, 초기에 수집된 측정들, 또는 대안적으로 또는 부가적으로, 상이한 중계기들의 측정들로부터 소형 모바일 스테이션에서의 계산들의 결과들이 제공될 수 있다.
일 예에서, 핸드오버를 위한 시점, 또는 시간 기간 - 그 후에 라디오 리소스 접속(RCC)과 같은, 현재 WAN 접속이 HO로부터 얻을 것으로 예상됨 -이 제공될 수 있다. 더더욱, HO 후에 중계 기능을 새로이 제공할 수 있는 단일의 또는 복수의 소형 모바일 스테이션들의 ID가 제공될 수 있다.
이 정보는 네트워크에 의해 주기적으로 또는 요구에 따라 보내질 수 있다. 송신은 이벤트에 기초하여야 하며, 이벤트는 임의의 중계기가, 현재 접속된 것과 다른 매크로 스테이션의 신호 강도가 임계값을 넘거나 또는 유사하다고 보고하는 것일 수 있다.
네트워크 기반구조(매크로 스테이션)에서 이동 소형 스테이션 네트워크의 HO의 준비는 새로운 중계기가 될 것으로 식별된(여전히 휴지 RCC 접속은 저전력 소비 모드에 대응함) 소형 모바일 스테이션을 서빙하기 위한 타깃 매크로 스테이션을 준비함으로써 425에서 행해진다. 이동 소형 스테이션 네트워크에서 새로운 중계기로서 단지 하나의 디바이스만을 선택하는 것 대신에, 네트워크 기반구조는 또한 우선 순위를 포함하는 잠재적 미래 중계기들의 리스트를 생성하도록 선택할 수 있다.
식별된 스테이션에 페이징하는 것은 네트워크 기반구조로부터 (여전히 접속된 - RCC 접속된 모드) 현재 중계기를 통해 430에서 수행될 수 있다. 휴지 스테이션의 이 페이징은 레거시 페이징보다 많은 정보를 포함할 수 있고, 예를 들어, 그것은 그 스테이션에 의해 사용 가능한 리소스를 포함할 수 있으므로, RRC 접속 셋업을 단축시킨다.
새로운 중계기(들)에의 페이징(잠재적으로 부가된 리소스 정보를 포함함)을 전달하는 것은 그 후 435에서 수행될 수 있다.
440에서, RRC 접속 셋업은 (부가된 리소스 정보를 잠재적으로 이용하여) 식별된 새로운 중계기에 의해 확립될 수 있다.
베어러들의 백홀 부분의 핸드오버는, 소형 모바일 스테이션들에 의해 사용자 장비에 제공된 액세스 링크가 가동 중인 채 남아 있는 동안 445에서 발생할 수 있다.
새로운 중계기로부터 도로 구 중계기(또는 소형 셀 네트워크의 "후위(back)"의 임의의 다른 중계기)로의 역 핸드오버가 매크로 셀을 잠재적으로 유지하면서 455에서 발생할 수 있으므로(통상의 핸드오버), 이에 의해 매크로 셀에 이동 소형 셀 네트워크의 체류 시간을 연장한다.
방법(400)은 신호 열화가 중계기에 영향을 미치기 전에 중계기와 매크로 셀 사이의 핸드오버를 예측하는 하나 이상의 능력을 제공할 수 있다. 이것은 많은 접속된 디바이스들이 셀 에지들에서 일반적으로 데이터 레이트 열화를 경험하는 것을 방지하기 때문에 유리하다. 중계기와 매크로 셀 사이의 핸드오버를 예측하기 위해 이동 방향에 대한 소형 모바일 스테이션들의 순서가 검출 및 사용될 수 있다. 중계기 노드에 보고되는 휴지 모드 측정들은 주위의 매크로 셀들에서의 소형 모바일 스테이션들에 의해 실행될 수 있다. 그와 같은 측정들은 예측의 신뢰성을 증가시킴으로써 유리할 수 있다.
접속 품질의 강등 때까지 단일 접속 모드 스테이션의 접속을 단지 최적화하는 것 대신에 클러스터를 형성하는 이동 소형 스테이션들의 측정들을 계속적으로 활용함으로써, 중계 기능의 다른 스테이션으로의 핸드오버를 강제하여, 이동 소형 스테이션 네트워크에 의해 서빙되는 모든 사용자 장비에 대한 서비스 품질이 하이 레벨에서 유지되도록 보장한다.
이른 핸드오버는 잠재적 새로운 중계기에 페이징하기 위해 하나의 이동 소형 스테이션에의 여전히 작동하는 접속을 이용하는 매우 효율적인 메커니즘을 통해 달성됨으로써, 타깃 셀의 페이징 채널에서의 리소스 요구 페이징을 방지한다. 미리 핸드오버를 잘 준비함으로써, 단절 없는 것이 보장될 수 있다. 소형 모바일 스테이션들의 그룹 핸드오버를 준비함으로써, 네트워크는 모든 소형 모바일 스테이션들의 측정들을 회피하고, 소형 모바일 스테이션들에서의 용량 저하 측정 갭 삽입을 회피한다.
또한, 이동 소형 스테이션 네트워크 및 매크로 스테이션 내에서의 중계 기능의 핸드오버로부터 일-단계 핸드오버 메커니즘을 제공함으로써, 이-단계 접근법, 즉, 우선 매크로 스테이션을 유지하면서 중계 기능을 핸드오버하고, 그 후 단지 매크로 스테이션들 사이에 새로운 중계기를 핸드오버하는 것 또는 그 역으로 하는 것에 의해 딸려 오는 결점들이 회피된다.
기술되는 기능들은 이동 소형 스테이션 네트워크 내의 단일 중심 기능에 의해 실행될 수 있어서, 모든 디바이스들은 그들의 측정을, 예를 들어, 접속 모드에서 현재 중계기에 의해 수행되는, 그 기능에 전달하거나, 또는 그 기능은 각각의 소형 모바일 스테이션에 또는 소형 모바일 스테이션들의 서브그룹에, 분산되어 행해질 수 있다.
도 5는 네트워크(500)의 예를 도시하고, 중심 기능이 현재 중계기에 의해 수행된다고 가정한다. 열차(510)는 열차(510)에서 집단적으로 이동하는 세 개의 잡재적 중계기들(515, 520, 525)(각각 R1, R2, 및 R3)을 갖는 것으로 도시된다. 각각의 잠재적 중계기들(515, 520, 525)은 개별 차량에 도시된다. 추가적 실시예들에서, 차량은 더 많거나 더 적은 잠재적 중계기들을 가질 수 있고, 열차는 더 많은 차량들을 가질 수 있고, 따라서 이동 소형 셀 네트워크 내에 더 많은 잠재적 중계기들이 함께 접속될 가능성이 있다.
두 개의 매크로 스테이션들(530, 535)(매크로 eNB1 , 2) 중 어느 것에 의해 백홀 접속이 제공된다. 매크로 셀들 또는 스테이션들(530, 535) 둘 다는 오버랩하는 커버리지 영역(540)을 가지며, 이 영역에서, 각각의 매크로 셀들로부터 멀어지게 이동하는 이동 소형 스테이션들에 대해 신호 강도가 감쇠하고, 이동 소형 스테이션들이 각각의 매크로 셀을 향해 이동함에 따라 증가한다.
중계기들(515, 520) R1 및 R2에서의 두 개의 매크로 셀들의 측정들이 도 6에 일반적으로 600에서 도시된다. 610에서의 t1은 중계기(515) R1에서의 임의적인 측정 순간을 묘사하고(이 경우 535에서의 매크로 eNB2가 eNB1보다 높은 신호 강도로 수신되는 시점), 615에서의 t2는 중계기(520) R2에서 △t만큼 일찍 발생하는 동일 측정 상황을 묘사한다. 620에서의 Q11은 eNB2가 eNB1보다 더 양호해져서 eNB1(530)과 eNB2(535) 사이에 R1에 의해 핸드오버를 리드할 시점에서의 신호 강도를 나타내는(간결성을 위해 히스테리시스는 가정되지 않음) 반면에, 625에서의 Q12는 R2(520)에서 eNB2(535)가 R1(515)에서 eNB1(530)보다 더 양호해져서 일 예에서 핸드오버를 리드하는 시점에서의 신호 강도를 나타낸다.
도 7은 네트워크(500)에서 핸드오버들의 방법(700)을 도시하는 도면이다. 소형 모바일 스테이션들(515, 520, 525) 및 매크로 스테이션들(530, 535)을 식별하는 참조 번호들은 도 5에서의 것과 일치한다. 소형 모바일 스테이션들(515, 520, 525)로부터의 휴지 모드 측정들은 현재 중계기, 소형 스테이션(515)에 의해 710에서 수신되는 것으로 도시된다. 측정들은 집단적 이동의 검출 및 핸드오버 결정을 포함할 수 있다.
도 6으로부터 분명한 바와 같이, 열차에서의 상이한 중계국들은 상이한 매크로 스테이션들의 매우 유사한 신호 강도를 측정할 것이지만, 열차의 속력 및 중계기들 사이의 거리에 의존하는, 유사한 측정들 간의 시간 지연을 경험할 것이다. 측정들은 중계기 셋업(안테나들, 캐리지들)뿐만 아니라 시간에 따라 변화하는 채널들에 있어서의 차이들로 인해 완전히 동일하지 않지만, 지능형 패턴 매칭 알고리즘들이 유사성들을 검출할 수 있을 것이고, 예를 들어 다음의 파라미터들을 유도할 수 있을 것이다.
일 예에서, 소형 스테이션(515)은 많은 계산들을 수행할 것이고, 이 계산들은, (중계기가 첫 번째로, 그 다음으로, …, 마지막으로 신호들을 검출하는) 열차 이동의 루트를 따라 출현 순서, 속력(소형 스테이션들의 거리가 알려진다면 정확하지만, 그렇지 않다면, 연이은 측정 서클 사이에서 상대적임), 및 유사한 측정 시나리오들 간의 예상된 시간 차이인, 도 6에 묘사된 △t를 포함한다. 상이한 중계기들은 그들의 휴지 모드 측정들을 현재 접속 모드 중계기인, 소형 스테이션(515)에 제공할 수 있고, 이 스테이션은 새로이 (필터링될 수 있는) R2…n의 휴지 모드 측정들을 포함하는 측정 보고들을 715에서 그것의 매크로 스테이션(530)(eNB1)에 전송할 것이다.
일 예에서 eNB1(530)은 상기 파라미터들의 유도 및 핸드오버를 위한 기준들을 야기하는 계산들을 수행한다. R2(520)에서 측정된 eNB1(530)의 신호 강도 강등은 현재 R1(515)에서 감소된 QoS가 △t의 지연을 가지고 이용 가능한 것으로 예상된다는 사인일 것이다. 만일, 도 7에서와 같이, R2에서 다른 매크로 스테이션(eNB2(535))의 신호 강도가 명백히 더 양호해지면, eNB1(530)에서 핸드오버가 결정될 수 있다. 도 7로부터 다음과 같은 이점이 또한 명백하다: 레거시 핸드오버 포인트 t1(640)에서의 Q11(620)과 비교해서 상위 레벨에서 접속 품질을 유지하면서(rx 신호 강도 Q12(625)에 의해 표현됨) 더 이른 핸드오버가 가능하다.
대안적으로 계산은 또한 R1(515)에서 수행될 수 있고, 결과는 측정 보고에서 매크로 스테이션(530)에 보고될 수 있다. 다양한 휴지 모드 중계기들 Rn으로부터의 미가공 측정들 또는 R1의 계산 결과들을 포함하는 새로운 측정 보고는 그 외에도 중계국들 Rn의 식별자들을 포함할 수 있음으로써, eNB1(530)에 의한 핸드오버 개시가 적절한 중계기를 향해 효율적으로 전개될 수 있다.
HO 준비와 "페이징"은 720에서 발생할 수 있으며, 여기서 매크로 스테이션(530)은 매크로 스테이션(535)에 페이징하고, 후자는 725에서 확인, 및 이용 가능한 리소스들의 지시를 제공함으로써 응답한다. R1으로부터 보고된 파라미터들을 이용하여 네트워크는 핸드오버를 결정할 수 있다. 핸드오버 실행을 준비하기 위해, eNB1은 720에서 eNB2에게 통지함으로써 핸드오버를 요청할 것이다. eNB2(535)는 소형 스테이션(520), R2의, eNB2(535)와의 접속 셋업을 가속화하는 적절한 추가 정보로 응답할 수 있다. 예를 들어, 액세스를 위한 리소스들(RACH 리소스, 베어러 셋업, 기타 등등)이 725에서 제공될 수 있다.
이 리소스 정보와 함께 핸드오버 결정이 730에서 eNB1에 의해 R1을 통해 R2에 전송될 것이다. 정보의 수신은 RRC 접속 셋업 절차를 시작하도록 R2를 트리거할 것이다. 본질적으로, R2가 페이징되지만, eNB2에 의한 고가의 페이징 리소스들을 이용하지 않고서 페이징된다.
R1은 735에서 페이징 메시지를 전달하면서, 자체적으로 이동 소형 스테이션 네트워크 내의 중계 기능의 핸드오버를 준비할 것이며, 예를 들어, 그것은 새로운 중계기 R2에의 데이터 전달을 수행할 것이고 그 자신의 백홀 접속을 해제할 것이다.
R2와 eNB2는 740에서 지시된 바와 같이 RRC 접속을 셋업할 것이고, 필요하다면 745에서 적절한 베어러들을 구성할 것이므로, R2는 이동 소형 셀 네트워크에 대해 WAN 접속을 제공하도록 완전히 가능해진다. 그 후, eNB2는 750에서 성공적인 핸드오버 준비에 관해 코어 네트워크에게 통지할 것이다. 코어 네트워크(SGW)(755)에서 베어러 라우팅이 이제 eNB2를 향해 스위칭될 수 있고, eNB1은 760에서 임의의 아직 성공적으로 전송되지 않은 데이터를 전달하도록 요청될 수 있다. 유사하게 R2는 765에서 R1 및 다른 중계기들에게 그들의 백홀 접속이 R4를 향해 방향변경되는 것을 통지할 수 있고, R1과 R2 사이에 데이터 전달이 발생할 수 있다. 이제, R1과 eNB1 사이의 RRC 접속이 770에서 해제될 수 있다.
원칙적으로, eNB2와 R2 사이의 RRC 접속 셋업 후에, eNB1과 R1 사이에는 더 이상의 직접 데이터 교환이 필요하지 않으며, 이것은 강등한 라디오 링크가 R1과 R2 간의 그리고 eNB2와 eNB1 간의 각각의 데이터 전달과 함께 새로운 라디오 링크 eNB2-R2에 의해 대체될 수 있기 때문에 특히 유리하다.
상기 방법과 매우 유사하게, 역 핸드오버가 수행될 수 있다. 새로운 매크로 셀(eNB3)이 여전히 잘 수신되지 않지만 그리고 동일 매크로 셀(eNB2)이 후방 중계기(R1)에 대해 여전히 양호한 품질을 갖지만, 일단 매크로 셀(eNB2)이 전방 중계기(R2)에 대해 강등되는 것이 검출되면, 핸드오버가 저비용으로(R2를 통해 페이징 메시징을 간단히 전달함으로써 페이징 없이) 개시될 수 있고, 일단 전방 중계기가 eNB3에 의해 스팬되는 새로운 매크로 셀에 완전히 들어가면 상기에서와 마찬가지의 방식으로 새로운 셀(eNB3)에서 R2로 도로 핸드오버가 개시될 수 있다.
방법(700)은 중계기 노드들 간의 고정된 관계를 이용하여 기술된다. 더 동적인, 아직 유효한 시나리오는, 자동차들을 수반하는 이동 소형 셀 네트워크(300)에 대해 기술된 바와 같이, 이용 가능한 WAN 리소스들을 보다 효율적으로 집단적으로 이용할 목적을 위한 잠재적 중계기 노드들 사이의 애드혹 단기 접속이다.
애드혹 단기 접속들을 수반하는 그러한 네트워크를 다루기 위해, 중계기 노드들은 추가적 작업을 수행하며, 이것은 효율적으로 WAN 리소스를 공유하는 능력을 검출하기 위한 것이다. 이것은 공통 방향 및 유사한 평균 속력을 갖는 그러한 중계기 노드들을 검출하는 것을 포함함으로써, 적어도 상당한 시간 기간 동안 애드혹 네트워크는 원상태대로 있을 것이고, WAN 접속을 공유하는 것은 모든 참여하는 중계기들에 대해 타당하다.
이 검출은 중계기 노드들 중 어느 것에서 또는 집단적으로, 시간 기간에 걸쳐 유사한 측정 곡선들을 유도하는 라디오 측정들 및/또는 지리적 정보를 유도하기 위한 위치결정 방법들을 이용함으로써, 수행될 수 있다. 정보는 방법(700)을 수행하도록, 애드혹 네트워크(예를 들어, WiFi 또는 WiGig 또는 일반적으로 mm파 기술들)를 구축하도록 이동 소형 셀들의 그룹을 인도할 수 있고, 그룹의 최전방 디바이스 및 최후방 디바이스(또는 이동 방향에서의 출현 순서)를 정의할 수 있다. 고정된 시나리오와 비교하여 한 가지 차이점은, 애드혹 그룹의 멤버들이 주기적으로 변화할 수 있고, 변하지 않는 멤버들이라도 출현 순서는 주기적으로 업데이트되어야 할 수 있다.
도 8은 사용자 장비, 소형 셀 스테이션들, 및 매크로 스테이션들을 포함한, 하나 이상의 상이한 타입들의 셀 스테이션들로서 작동하도록 특수하게 프로그래밍된 컴퓨터 시스템의 블록도이다. 시스템은 기술된 예들에 따른 하나 이상의 방법들을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 8에 도시된 실시예에서, 하드웨어와 조작 환경은 컴퓨터 시스템이 본 명세서에서 기술되는 하나 이상의 방법들과 기능들을 실행할 수 있게 하기 위해 제공된다. 어떤 실시예들에서, 시스템은 액세스와 무선 네트워킹 능력들을 하나 이상의 디바이스들에게 제공할 수 있는 소형 셀 스테이션, 매크로 셀 스테이션, 스마트 폰, 태블릿, 또는 다른 네트워킹되는 디바이스일 수 있다. 그러한 디바이스들은 도 8에 포함된 컴포넌트들을 모두 가질 필요는 없다.
도 8은 어떤 실시예들에 따라 셀 스테이션(800)의 기능 블록도를 도시한다. 셀 스테이션(800)은 무선 셀 전화기, 태블릿, 또는 다른 컴퓨터와 같은, 소형 셀 스테이션, 매크로 셀 스테이션, 또는 사용자 장비로서 사용하기 위해 적절할 수 있다. 셀 스테이션(800)은 하나 이상의 안테나들(801)을 사용하여 eNB들에 및 그들로부터 신호들을 송신 및 수신하기 위한 물리 층 회로(802)를 포함할 수 있다. 셀 스테이션(800)은 또한 무엇보다도 채널 추정기를 포함할 수 있는 프로세싱 회로(804)를 포함할 수 있다. 셀 스테이션(800)은 또한 메모리(806)를 포함할 수 있다. 프로세싱 회로는 eNB에의 송신을 위해 아래에 논의되는 여러 상이한 피드백 값들을 결정하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 회로는 또한 미디어 액세스 제어(Media Access Control, MAC) 층을 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 셀 스테이션(800)은 키보드, 디스플레이, 불휘발성 메모리 포트, 복수의 안테나, 그래픽 프로세서, 애플리케이션 프로세서, 스피커들, 및 다른 모바일 디바이스 요소들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 디스플레이는 터치스크린을 포함하는 LCD 스크린일 수 있다.
셀 스테이션(800)에 의해 이용되는 하나 이상의 안테나들(801)은 하나 이상의 지향성 또는 무지향성(omnidirectional) 안테나들을 포함할 수 있으며, 이들은 예를 들어, 다이폴(dipole) 안테나들, 모노폴(monopole) 안테나들, 패치(patch) 안테나들, 루프(loop) 안테나들, 마이크로스트립(mircostrip) 안테나들, 또는 RF 신호들의 송신에 적합한 다른 타입들의 안테나들을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서는, 두 개 이상의 안테나들 대신에, 복수의 어퍼처들(apertures)을 갖는 단일 안테나가 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각각의 어퍼처는 개별 안테나로서 고려될 수 있다. 어떤 다중-입력 다중-출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 실시예들에서, 안테나들은, 안테나들 각각과 송신국의 안테나들 사이에 초래할 수 있는 공간 다이버시티(spatial diversity) 및 상이한 채널 특성들을 이용하기 위해 효과적으로 분리될 수 있다. 어떤 MIMO 실시예들에서, 안테나들은 파장의 1/10까지 또는 그 이상 분리될 수 있다.
셀 스테이션(800)이 여러 독립된 기능 요소들을 갖는 것으로 설명되지만, 그 기능 요소들 중 하나 이상이 조합될 수 있고, 디지털 신호 프로세서들(DSPs)을 포함하는 프로세싱 요소들과 같은 소프트웨어 구성 요소들 및/또는 다른 하드웨어 요소들의 조합들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 어떤 요소들은, 하나 이상의 마이크로프로세서들, DSP들, 주문형 집적 회로들(Application Specific Integrated Circuits, ASICs), 라디오 주파수 집적 회로들(Radio-Frequency Integrated Circuits, RFICs), 및 적어도 본 명세서에 설명되는 기능들을 수행하는 다양한 하드웨어 및 로직 회로의 조합들을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 기능적 요소들은 하나 이상의 프로세싱 요소들 상에서 동작하는 하나 이상의 프로세스들을 지칭할 수 있다.
실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 실시예들은 또한 본 명세서에 설명되는 동작들을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장되는 명령어들로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 머신(예컨대, 컴퓨터)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 임의의 비일시적 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 판독 전용 메모리(Read-Only Memory, ROM), 랜덤 액세스 메모리(Random-Access Memory, RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스들, 및 다른 저장 디바이스들 및 매체를 포함할 수 있다. 이 실시예들에서, 셀 스테이션(800)의 하나 이상의 프로세서들은 본 명세서에서 기술되는 동작들을 수행하기 위한 명령어들로 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 셀 스테이션(800)은 OFDMA 통신 기술에 따라 멀티캐리어 통신 채널을 통해 OFDM 통신 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. OFDM 신호들은 복수의 직교하는 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 어떤 브로드밴드 멀티캐리어 실시예들에서는, 본 명세서에 설명되는 발명의 주제의 범위가 이러한 점에서 제한되지 않을지라도, 진화된 노드 B들(NBs)은, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access, 마이크로웨이브 액세스를 위한 전 세계 상호운용성) 통신 네트워크 또는 3GPP(3rd Generation Partnership Project, 제3 세대 파트너십 프로젝트) UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network, 유니버설 지상 라디오 액세스 네트워크) LTE(Long-Term-Evolution, 롱-텀-에볼루션) 또는 LTE(Long-Term-Evolution) 통신 네트워크와 같은, BWA(Broadband Wireless Access, 브로드밴드 무선 액세스) 네트워크 통신 네트워크의 일부일 수 있다. 이러한 브로드밴드 멀티캐리어 실시예들에서, 셀 스테이션(800) 및 eNB들은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 직교 주파수 분할 다중 액세스) 기술에 따라 통신하도록 구성될 수 있다. UTRAN LTE 표준들은, 그 변형들 및 진화들을 포함하는, UTRAN LTE에 대한 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준들, 2008년 3월 8일 판 및 2010년 12월 10일 판을 포함한다.
어떤 LTE 실시예들에서, 무선 리소스의 기본 단위는 PRB(Physical Resource Block, 물리 리소스 블록)이다. PRB는 주파수 도메인에서의 12개 서브 캐리어들 x 시간 도메인에서의 0.5 ms를 포함할 수 있다. PRB들은 (시간 도메인에서) 쌍들로 할당될 수 있다. 이러한 실시예들에서, PRB는 복수의 리소스 요소들(Resource Elements, REs)을 포함할 수 있다. RE는 하나의 서브 캐리어 x 하나의 심볼을 포함할 수 있다.
DM-RS(DeModulation Reference Signals, 복조 참조 신호들), CIS-RS(Channel State Information Reference Signals, 채널 상태 정보 참조 신호들) 및/또는 CRS(Common Reference Signal, 공통 참조 신호)를 포함하는 2개 타입들의 참조 신호들이 eNB에 의해 송신될 수 있다. DM-RS는 데이터 복조를 위해 UE에 의해 사용될 수 있다. 참조 신호들은 소정의 PRB들에서 송신될 수 있다. 어떤 실시예들에서, OFDMA 기술은 상이한 업링크 및 다운링크 스펙트럼을 사용하는 FDD(frequency domain duplexing, 주파수 도메인 듀플렉싱) 기술 또는 업링크 및 다운링크에 대해 동일한 스펙트럼을 사용하는 TDD(time domain duplexing, 시간 도메인 듀플렉싱) 기술일 수 있다.
어떤 다른 실시예들에서, 셀 스테이션(800) 및 eNB들은 확산 스펙트럼 변조(예를 들어, DS-CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access, 직접 시퀀스 코드 분할 다중 액세스) 및/또는 FH-CDMA(Frequency Hopping Code Division Multiple Access, 주파수 홉핑 코드 분할 다중 액세스)), TDM(Time-Division Multiplexing, 시간-분할 다중화) 변조, 및/또는 FDM(Frequency-Division Multiplexing, 주파수-분할 다중화) 변조와 같은, 하나 이상의 다른 변조 기술들을 사용하여 송신된 신호들을 통신하도록 구성될 수 있지만, 실시예들의 범위는 이에 대해 제한되지 않는다.
어떤 실시예들에서, 셀 스테이션(800)은 PDA(개인 휴대용 정보 단말기), 무선 통신 능력을 갖춘 랩톱 또는 휴대용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 전화, 무선 헤드셋, 페이저, 인스턴트 메시징 디바이스, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의료 디바이스(예를 들어, 심박수 모니터, 혈압 모니터 등), 또는 무선으로 정보를 수신 및/또는 송신할 수 있는 다른 디바이스와 같은 휴대용 무선 통신 디바이스의 일부일 수 있다.
어떤 LTE 실시예들에서, 셀 스테이션(800)은 폐쇄형 루프 공간 멀티플렉싱 송신 모드를 위한 채널 적응을 수행하는 데 사용될 수 있는 여러 상이한 피드백 값들을 계산할 수 있다. 이러한 피드백 값들은 CQI(Channel-Qaulity Indicator, 채널 품질 지시자), RI(Rank Indicator, 랭크 지시자), 및 PMI(Precoding Matrix Indicator, 프리코딩 매트릭스 지시자)를 포함할 수 있다. CQI에 의해, 송신기는 여러 변조 알파벳들 및 코드 레이트 조합들 중 하나를 선택한다. RI는 현재 MIMO 채널을 위한 유용한 전송 층들의 수에 관하여 송신기에게 통지하고, PMI는 송신기에서 적용되는 (송신 안테나들의 수에 의존하는) 프리코딩 매트릭스의 코드북 인덱스를 지시한다. eNB에 의해 사용되는 코드 레이트는 CQI에 기초할 수 있다. PMI는 셀 스테이션에 의해 계산되어 eNB에 보고되는 벡터일 수 있다. 어떤 실시예들에서, 셀 스테이션은 CQI/PMI 또는 RI를 포함하는 포맷 2, 2a, 또는 2b의 PUCCH(Physical Uplink Control Channel, 물리 업링크 제어 채널)을 송신할 수 있다.
이러한 실시예들에서, CQI는 셀 스테이션(800)에 의해 경험되는 바와 같은 다운링크 모바일 라디오 채널 품질의 지시일 수 있다. CQI는, 결과적인 전송 블록 에러 레이트가 10%와 같은 특정 값을 초과하지 않도록, 주어진 라디오 링크 품질에 대해 사용할 최적 변조 스킴 및 코딩 레이트를 셀 스테이션(800)이 eNB에 제안하게 해준다. 어떤 실시예들에서, 셀 스테이션은 시스템 대역폭의 채널 품질을 지칭하는 광대역 CQI 값을 보고할 수 있다. 셀 스테이션은 또한 상위 층들에 의해 구성될 수 있는 특정 수의 리소스 블록들의 서브 대역당 서브 대역 CQI 값을 보고할 수 있다. 서브 대역들의 전체 세트는 시스템 대역폭을 커버할 수 있다. 공간 멀티플렉싱의 경우에는, 코드 워드 당 CQI가 보고될 수 있다.
어떤 실시예들에서, PMI는 주어진 무선 컨디션에 대해 eNB에 의해 사용될 최적 프리코딩 매트릭스를 지시할 수 있다. PMI 값은 코드북 테이블을 참조한다. 네트워크는 PMI 보고에 의해 표현되는 개수의 리소스 블록들을 구성한다. 어떤 실시예들에서는, 시스템 대역폭을 커버하기 위해, 복수의 PMI 보고들이 제공될 수 있다. PMI 보고들은 또한 폐쇄 루프 공간 멀티플렉싱, 복수-사용자(MIMO) 및 폐쇄 루프 랭크 1 프리코딩 MIMO 모드들에 대해 제공될 수 있다.
어떤 CoMP(Cooperating Multipoint, 협력 멀티 포인트) 실시예들에서, 네트워크는, RRH들(Remote-Radio Heads, 리모트-라디오 헤드들)과 같은 두 개 이상의 협력/협업 포인트들이 공동으로 송신하는, 셀 스테이션으로의 공동 송신들을 위해 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 공동 송신들은 MIMO 송신들일 수 있고, 협력 포인트들은 공동 빔 성형을 수행하도록 구성된다.
LTE 채널 추정
채널 특성들의 추정을 용이하게 하기 위해 LTE는 시간 및 주파수 양쪽에 삽입된 셀 특정적 참조 신호들(즉, 파일럿 심볼들)을 이용한다. 이러한 파일럿 심볼들은 서브 프레임 내의 주어진 개소들에 채널의 추정치를 제공한다. 보간을 통하여 임의의 수의 서브 프레임들에 걸쳐 채널을 추정하는 것이 가능하다. LTE의 파일럿 심볼들은 아래의 고려에 나타내어지는 바와 같이, eNodeB 셀 식별 번호 및 어느 송신 안테나가 사용되는지에 의존하여 서브 프레임 내의 위치들을 할당 받는다. 파일럿들의 고유의 위치결정은, 그들이 서로 간섭하지 않고, 전파 채널에 의해 송신된 그리드 내의 각각의 리소스 요소 상에 부여된 복합적 게인들의 신뢰할만한 추정치를 제공하기 위해 이용될 수 있는 것을 보장한다.
파일럿 추정치들 상의 노이즈의 효과들을 최소화하기 위해, 최소 제곱 추정치들이 평균화 윈도우를 이용하여 평균화된다. 이 간단한 방법은 파일럿들 상에서 발견되는 노이즈의 레벨의 실질적 감소를 발생시킨다. 이용 가능한 두 개의 파일럿 심볼 평균화 방법들이 있다.
시간 평균화는 서브캐리어를 운반하는 각각의 파일롯 심볼에 걸쳐 수행되어, 서브캐리어를 운반하는 각각의 참조 신호에 대한 평균 진폭 및 위상을 포함하는 컬럼 벡터를 결과적으로 야기한다.
서브캐리어에서 발견되는 모든 파일럿 심볼들은 모든 OFDM 심볼들에 걸쳐 시간 평균화되어, 각각의 참조 신호 서브캐리어에 대한 평균을 포함하는 컬럼 벡터를 결과적으로 야기한다. 그 후 파일럿 심볼 서브캐리어들의 평균들이 최대 크기의 이동 윈도를 이용하여 주파수 평균화된다.
어떤 실시예들에서, PSS와 SSS는 셀 내의 셀 스테이션에 그것의 물리 층 아이덴티티를 제공한다. 신호들은 또한 셀 내에 주파수 및 시간 동기화를 제공할 수 있다. PSS는 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스들로 구성될 수 있고, 시퀀스의 길이는 주파수 도메인에서 미리 결정될 수 있다(예를 들어, 62). SSS는 미리 정해진 길이(예를 들어, 31)를 갖는 두 개의 인터리브 시퀀스들(즉, 최대 길이 시퀀스들(MLS), SRG시퀀스들 또는 m-시퀀스들)을 이용한다. SSS는 물리 층 ID를 결정하는 PSS 시퀀스들을 이용하여 스크램블될 수 있다. SSS의 하나의 목적은 셀 ID, 프레임 타이밍 속성들, 및 주기적 전치부호(cyclic prefix, CP) 길이에 관한 정보를 셀 스테이션에 제공하는 것이다. 셀 스테이션은 또한 TDD인지 FD인지 통지될 수 있다. FDD에서, PSS는 프레임의 제1 및 제11 슬롯들 내의 마지막 OFDM 심볼에 위치될 수 있고, 다음 심볼 내의 SSS가 뒤따른다. TDD에서, PSS는 제3 및 제13 슬롯들의 제3 심볼에서 전송될 수 있는 반면에, SSS는 세 개의 심볼들 더 일찍 전송될 수 있다. PSS는 물리 층들의 세 개의 그룹들(168개 물리 층들의 3개 그룹들) 중 어느 것에 셀이 속하는지에 관한 정보를 셀 스테이션에 제공했다. 168개 SSS 시퀀스들 중 하나는 PSS 바로 후에 디코딩될 수 있고, 직접적으로 셀 그룹 아이덴티티를 정의한다.
어떤 실시예들에서, 셀 스테이션은 PDSCH 수신을 위한 8개의 "송신 모드들": 즉, 모드 1: 단일 안테나 포트, 포트 0; 모드 2: 송신 다이버시티; 모드 3: 많은-지연 CDD; 모드 4: 폐쇄-루프 공간 다중화; 모드 5: MU-MIMO; 모드 6: 폐쇄-루프 공간 다중화, 단일 층; 모드 7: 단일 안테나 포트, 셀 스테이션-특정적 RS(포트 5); 모드 8(Rel-9에서의 새로운): 셀 스테이션-특정적 RS(포트들 7 및/또는 8)를 이용한 단일 또는 듀얼-층 송신; 중 하나로 구성될 수 있다. CSI-RS는 채널 추정들(즉, CQI 측정들)을 위해 셀 스테이션에 의해 이용된다. 어떤 실시예들에서, CSI-RS는 MIMO 채널을 추정할 때 사용되기 위해 상이한 서브캐리어 주파수들(셀 스테이션에 할당됨)에서 특정 안테나 포트들(최고 8개의 송신 안테나 포트들까지)에서 주기적으로 송신된다. 어떤 실시예들에서, 셀 스테이션-특정적 복조 참조 신호(예를 들어, DM-RS)는 비-코드북-기반 프리코딩이 적용될 때의 데이터와 같은 방식으로 프리코딩될 수 있다.
예들
1. 예시적 소형 모바일 스테이션으로서,
송수신기;
프로세서; 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령어들을 갖는 메모리를 포함하고, 상기 명령어들은,
매크로 스테이션과 측정 정보를 교환하고;
상기 소형 모바일 스테이션을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하며;
상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들의 핸드오버를 수행하기 위한 것인, 예시적 소형 모바일 스테이션.
2. 제1 예에 있어서,
상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
3. 제1 예에 있어서,
상기 측정 정보는 또한 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
4. 제3 예에 있어서,
상기 측정 정보는 시간 경과에 따른 신호 강도를 포함하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
5. 제4 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금 교환된 측정 정보를 비교하여, 상기 소형 모바일 스테이션의 이동 네트워크의 속력 및 소형 스테이션 이동 네트워크의 순서를 결정하게 하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
6. 제5 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금,
핸드오버를 수행할 잠재적 필요성을 검출하고;
상기 핸드오버를 위한 최적의 시점을 정의하게 하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
7. 제6 예에 있어서,
상기 핸드오버를 위한 최적의 시점은, 현재 중계기로부터의 신호가 감소하고 있으면서 잠재적 새로운 중계기로부터의 신호가 증가하고 있는 때의 시점으로서 정의되고, 그러한 신호들은 대략 동일하고 수용 가능한 서비스 품질을 제공하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
8. 제6 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금, 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 대한 중계기로서 작동할 소형 모바일 스테이션을 식별하게 하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
9. 제8 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금, 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 대한 새로운 중계기로서 작동할 상기 식별된 소형 모바일 스테이션과의 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 셋업을 단축하는 데 사용 가능한 상기 식별된 소형 모바일 스테이션에서 이용 가능한 리소스들에 관한 정보를 얻기 위해, 상기 소형 스테이션 이동 네트워크를 통해 상기 식별된 소형 모바일 스테이션에 페이징하게 하는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
10. 제1 예에 있어서,
상기 소형 모바일 스테이션은 유선을 통해 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 결합되는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
11. 제1 예에 있어서,
상기 소형 모바일 스테이션은 무선으로 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 결합되는, 예시적 소형 모바일 스테이션.
12. 예시적 방법으로서,
소형 모바일 스테이션을 통해 측정 정보를 매크로 스테이션과 교환하는 단계;
상기 소형 모바일 스테이션을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하는 단계; 및
상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는, 예시적 방법.
13. 제12 예에 있어서,
상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 예시적 방법.
14. 제12 예에 있어서,
상기 측정 정보는 또한 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되는, 예시적 방법.
15. 제14 예에 있어서,
상기 측정 정보는 시간 경과에 따른 신호 강도를 포함하고, 상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금 교환된 측정 정보를 비교하여, 상기 소형 모바일 스테이션의 이동 네트워크의 속력 및 소형 스테이션 이동 네트워크의 순서를 결정하게 하는, 예시적 방법.
16. 제15 예에 있어서,
핸드오버를 수행할 잠재적 필요성을 검출하는 단계; 및
상기 핸드오버를 위한 최적의 시점을 정의하는 단계를 더 포함하고,
상기 핸드오버를 위한 최적의 시점은, 현재 중계기로부터의 신호가 감소하고 있으면서 잠재적 새로운 중계기로부터의 신호가 증가하고 있는 때의 시점으로서 정의되고, 그러한 신호들은 대략 동일하고 수용 가능한 서비스 품질을 제공하는, 예시적 방법.
17. 예시적 매크로 스테이션으로서,
송수신기;
프로세서; 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령어들을 갖는 메모리를 포함하고, 상기 명령어들은,
소형 스테이션 이동 네트워크와 함께 이동하며 상기 네트워크에 대한 중계기로서 서빙하는 소형 모바일 스테이션에 의한 측정 정보를 수신하고;
광역 네트워크 접속을 상기 중계기로서 작동하는 소형 모바일 스테이션에 제공하고;
상기 중계기 임무들의 핸드오버들을 수행하기 위한 것인, 예시적 매크로 스테이션.
18. 제17 예에 있어서,
상기 핸드오버는 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 두 개의 소형 모바일 스테이션들 사이에서 수행되는, 예시적 매크로 스테이션.
19. 제17 예에 있어서,
상기 핸드오버는 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내에서 상기 중계기로서 작동하는 동일 소형 모바일 스테이션과 통신하는 두 개의 매크로 스테이션들 사이에서 수행되는, 예시적 매크로 스테이션.
20. 제17 예에 있어서,
상이한 매크로 스테이션과 통신하는 상이한 소형 모바일 스테이션이 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 새로운 중계기로서 작동하도록, 상기 핸드오버는 두 개의 매크로 스테이션들 및 두 개의 소형 모바일 스테이션들 사이에서 수행되는, 예시적 매크로 스테이션.
21. 예시적 기지국으로서,
송수신기;
상기 송수신기에 결합된 프로세서; 및
명령어들을 갖는 메모리를 포함하고, 상기 명령어들은 상기 프로세서로 하여금 상기 명령어들을 실행하여,
이동 소형 스테이션 네트워크 내의 복수의 소형 모바일 스테이션들에 통신들을 중계하기 위한 중계기로서 작동하는 제1 소형 모바일 스테이션과 통신하고;
새로운 중계기로서 작동하기 위한 상기 이동 소형 스테이션 네트워크 내의 제2 소형 모바일 스테이션의 식별을 수신하고;
상기 이동 소형 스테이션 네트워크 내의 상기 복수의 소형 모바일 스테이션들을 위한 중계기로서 작동하기 위한 상기 제2 소형 모바일 스테이션에 상기 제1 소형 모바일 스테이션으로부터의 통신들을 스위칭하게 하는, 예시적 기지국.
22. 제21 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금 측정 정보를 수신하게 하고, 상기 측정 정보는 시간 경과에 따른 신호 강도를 포함하는, 예시적 기지국.
23. 제22 예에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금 교환된 측정 정보를 비교하여, 상기 소형 스테이션 이동 네트워크의 속력 및 소형 스테이션 이동 네트워크의 순서를 결정하게 하는, 예시적 기지국.
24. 제23 예에 있어서,
상기 속력 및 상기 순서는 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 복수의 소형 모바일 스테이션들로부터의 패턴들의 비교 및 패턴 매칭을 행함으로써 결정되는, 예시적 기지국.
25. 예시적 방법으로서,
소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하는 소형 모바일 스테이션을 통해 광역 네트워크 접속을 제공하는 단계;
상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 소형 모바일 스테이션들로부터 측정 정보를 획득하는 단계; 및
상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션에 중계기 임무들의 핸드오버하는 단계를 포함하는, 예시적 방법.
27. 제25 예에 있어서,
상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기 성능에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 예시적 방법.
28. 제25 예에 있어서,
상기 측정 정보는 또한 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되고, 상기 측정 정보는 시간 경과에 따른 신호 강도를 포함하는, 예시적 방법.
29. 제28 예에 있어서,
복수의 소형 모바일 스테이션들로부터의 교환된 측정 정보를 비교하여, 상기 소형 모바일 스테이션의 이동 네트워크의 속력 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 내의 상기 소형 모바일 스테이션들의 순서를 결정하게 하는, 예시적 방법.
30. 제29 예에 있어서,
핸드오버를 수행할 잠재적 필요성을 검출하는 단계; 및
상기 핸드오버를 위한 최적의 시점을 정의하는 단계를 더 포함하는, 예시적 방법.
위에서 몇 개의 실시예들이 상세히 기술되었지만, 다른 변형들이 가능하다. 예를 들어, 도면들에 묘사된 로직 흐름들은 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 필요로 하지 않는다. 다른 단계들이 제공될 수 있거나 기술된 흐름들로부터 단계들이 제거될 수 있고, 기술된 시스템들에 다른 컴포넌트들이 부가될 수 있거나, 또는 그로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예들이 다음의 청구항들의 범위 내에 속할 수 있다.

Claims (25)

  1. 소형 모바일 스테이션으로서,
    송수신기;
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행되는 명령어들을 갖는 메모리
    를 포함하고, 상기 명령어들은,
    상기 소형 모바일 스테이션 및 다른 소형 모바일 스테이션들을 포함하는 소형 모바일 스테이션들 멤버의 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하며;
    매크로 스테이션 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크의 다른 소형 모바일 스테이션들과 측정 정보를 교환하고 - 상기 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되는 측정 정보는 상기 소형 모바일 스테이션의 매크로 스테이션 및 상기 다른 소형 모바일 스테이션들에의 신호 강도를 포함함 -;
    교환된 신호 강도 측정 정보를 시간 경과에 따라 비교하여 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 집단적 속력 및 방향 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들에 대한 우선 순위를 결정하고 - 상기 우선 순위는 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들이 이동하는 순서임 - ;
    상기 광역 네트워크 접속의 공유 사용과 양립 가능한 우선 순위, 속력 및 방향을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트를 식별하고 - 상기 우선 순위, 속력 및 방향은 상기 교환된 신호 강도 측정 정보로부터 결정됨 - ; 및
    상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트에서 제2 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들(relay responsibilities)의 핸드오버를 수행 - 상기 제2 소형 모바일 스테이션은 상기 우선 순위에 기초하여 선택됨 -
    하기 위한 것인, 소형 모바일 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 소형 모바일 스테이션.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금,
    핸드오버를 수행할 필요성을 검출하고;
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점을 정의하게 하는, 소형 모바일 스테이션.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점은, 현재 중계기로부터의 신호가 감소하고 있으면서 잠재적 새로운 중계기로부터의 신호가 증가하고 있는 때의 시점으로서 정의되고, 그러한 신호들은 동일하고 수용 가능한 서비스 품질을 제공하고, 잠재적 새로운 중계기는 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트의 멤버인, 소형 모바일 스테이션.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금, 상기 제2 소형 모바일 스테이션이 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 대한 새로운 중계기로서 작동할 때 라디오 리소스 제어(RRC) 접속 셋업을 단축하는 데 사용 가능한 상기 제2 소형 모바일 스테이션에서 이용 가능한 리소스들에 관한 정보를 얻기 위해, 상기 소형 스테이션 이동 네트워크를 통해 상기 제2 소형 모바일 스테이션에 페이징하게 하는, 소형 모바일 스테이션.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 소형 모바일 스테이션은 유선을 통해 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 결합되는, 소형 모바일 스테이션.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소형 모바일 스테이션은 무선으로 상기 소형 스테이션 이동 네트워크에 결합되는, 소형 모바일 스테이션.
  12. 소형 모바일 스테이션에 의해 수행되는 방법으로서,
    상기 소형 모바일 스테이션 및 다른 소형 모바일 스테이션들을 포함하는 소형 모바일 스테이션들 멤버의 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하는 단계;
    매크로 스테이션 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크의 다른 소형 모바일 스테이션들과 측정 정보를 교환하는 단계 - 상기 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되는 측정 정보는 상기 소형 모바일 스테이션의 매크로 스테이션 및 상기 다른 소형 모바일 스테이션들에의 신호 강도를 포함함 -;
    교환된 신호 강도 측정 정보를 시간 경과에 따라 비교하여 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 집단적 속력 및 방향 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계 - 상기 우선 순위는 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들이 이동하는 순서임 - ;
    상기 광역 네트워크 접속의 공유 사용과 양립 가능한 우선 순위, 속력 및 방향을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트를 식별하는 단계 - 상기 우선 순위, 속력 및 방향은 상기 교환된 신호 강도 측정 정보로부터 결정됨 - ; 및
    상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트에서 제2 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들의 핸드오버를 수행하는 단계 - 상기 제2 소형 모바일 스테이션은 상기 우선 순위에 기초하여 선택됨 -
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    핸드오버를 수행할 필요성을 검출하는 단계; 및
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점을 정의하는 단계를 더 포함하고,
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점은, 현재 중계기로부터의 신호가 감소하고 있으면서 잠재적 새로운 중계기로부터의 신호가 증가하고 있는 때의 시점으로서 정의되고, 그러한 신호들은 대략 동일하고 수용 가능한 서비스 품질을 제공하는, 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 머신에 의해 실행될 때, 상기 머신으로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 적어도 하나의 비일시적 머신 판독가능 매체로서, 상기 동작들은,
    소형 모바일 스테이션 및 다른 소형 모바일 스테이션들을 포함하는 소형 모바일 스테이션들 멤버의 소형 스테이션 이동 네트워크에 대해 중계기로서 작동하고 광역 네트워크 접속을 제공하는 동작;
    매크로 스테이션 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크의 다른 소형 모바일 스테이션들과 측정 정보를 교환하는 동작 - 상기 다른 소형 모바일 스테이션들과 교환되는 측정 정보는 상기 소형 모바일 스테이션의 매크로 스테이션 및 상기 다른 소형 모바일 스테이션들에의 신호 강도를 포함함 -;
    교환된 신호 강도 측정 정보를 시간 경과에 따라 비교하여 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 집단적 속력 및 방향 및 상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들에 대한 우선 순위를 결정하는 동작 - 상기 우선 순위는 상기 소형 모바일 스테이션 이동 네트워크 멤버들이 이동하는 순서임 - ;
    상기 광역 네트워크 접속의 공유 사용과 양립 가능한 우선 순위, 속력 및 방향을 갖는 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트를 식별하는 동작 - 상기 우선 순위, 속력 및 방향은 상기 교환된 신호 강도 측정 정보로부터 결정됨 - ; 및
    상기 소형 스테이션 이동 네트워크 멤버들의 서브세트 내의 제2 소형 모바일 스테이션에의 중계기 임무들의 핸드오버를 수행하는 동작 - 상기 제2 소형 모바일 스테이션은 상기 우선 순위에 기초하여 선택됨 -
    을 포함하는, 적어도 하나의 비일시적 머신 판독가능 매체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 중계기 임무들의 핸드오버는 신호 열화가 상기 중계기에 악영향을 미치기 전에 수행되는, 적어도 하나의 비일시적 머신 판독가능 매체.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제21항에 있어서,
    상기 동작들은,
    핸드오버를 수행할 필요성을 검출하는 동작; 및
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점을 정의하는 동작을 더 포함하고,
    상기 핸드오버가 단절 없이 수행되기 위한 시점은, 현재 중계기로부터의 신호가 감소하고 있으면서 잠재적 새로운 중계기로부터의 신호가 증가하고 있는 때의 시점으로서 정의되고, 그러한 신호들은 대략 동일하고 수용 가능한 서비스 품질을 제공하는, 적어도 하나의 비일시적 머신 판독가능 매체.
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