KR20060046652A - 섹터 스위칭 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

섹터 스위치 검출 방법은 섹터 스위치 검출 블록내에서 2개의 독립된 병행 스위치 검출 프로세스들을 포함한다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 주어진 단일 기간에 걸쳐 작동하고, 슬라이딩 윈도우-기반 검출 시스템은 선택된 다중의 기간들에 걸쳐 작동한다.
슬라이딩 윈도우-기반 검출, 프레임-기반 스위치 검출

Description

섹터 스위칭 검출 방법{Sector switching detection method}
도 1은 무선 통신 시스템의 대표도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섹터 스위칭 검출 알고리즘의 다중-스테이지 구조의 대표도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 사용된 섹터 감시 프로세스를 예시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 섹터 스위칭 검출 알고리즘을 예시하는 흐름도.
도 5는 섹터 스위칭 검출의 일부를 상세히 예시하는 흐름도.
본 발명은 무선 통신 시스템들에 관한 것이다.
무선 시스템들과 같은 통신 시스템들은 다양한 가입자 요구들을 만족시키기 위해 설계된다. 서비스 제공자들은 통신 시스템의 전체 성능을 향상시키기 위한 방법들을 계속해서 찾고 있다. 과거에는, 무선 통신 시스템들이 음성 통신들을 위해 사용되어 왔지만, 최근의 기술 발전들은 고속 데이터 전송도 허용한다. 무선 통신들이 가입자들이 데이터(즉, 인터넷으로부터의 이메일 또는 정보)를 얻기 위해 더욱 더 대중적이 되어 가므로, 통신 시스템들은 더 높은 처리율이 가능해야 하고, 고품질의 서비스를 유지하기 위해 정확하게 제어되어야 한다. 통신은 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Standard; UMTS)과 같은 어떤 원하는 통신 표준에 따라 실시해야 한다.
기술 분야에 알려져 있고, 도 1에 일반적으로 도시된, 무선 통신 시스템(100)이 하나 이상의 섹터들(102)을 갖는 셀들(101)로 분할된 서비스 유효 영역(service coverage area)을 서빙(serve)한다. 기지국(104)은 적어도 하나의 셀(101)내의 섹터들(102)과 연관된다. 적응 변조 및 코딩이 사용자에 의해 보여지는 현재 채널 상황들에 대한 적절한 전송 포맷의 선택(예컨대, 변조 및 코딩)을 허용한다. 이러한 시스템들에서 데이터 흐름의 2개의 방향들이 존재하고; 기지국(104)으로부터 모바일 디바이스(106)으로의 통신은 다운링크 방향으로 흐른다고 여겨지고, 모바일 디바이스에서 시작하는 기지국으로 전송되는 통신은 업링크 방향으로 흐른다고 여겨진다.
모바일 디바이스(106)가 1개의 섹터(102)로부터 다른 섹터로 이동하면서, 모바일 디바이스(106)는 후보 기지국들(104)/섹터들(102)의 세트 사이에서 어떤 기지국(104)/섹터(102)가 가장 나은 서비스를 제공할 것인지를 선택한다. 모바일 디바이스(106)는 선택된 섹터(102)/기지국(104)의 아이덴티티를 업링크상으로 전송함으로써 어떤 섹터(102)/기지국(104)에 의해 서빙될지를 지시한다. 모바일 디바이스(106)는 그것의 선택된 기지국(104)/섹터(102)를 다른 기지국들에 또한 통지할 수 있다. 그 다음에, 모바일 디바이스(106)와 통신하기 위해 필요한 자원 메트릭들(resource metric)(예컨대, 데이터 패킷들)은 선택된 기지국(104)/섹터(102)에 전송되고, 그 다음에, 데이터는 선택된 기지국(104)/섹터(102)로부터 모바일 디바이스(106)로 아래로 전송된다.
모바일 디바이스(106)가 후보 기지국들(104)/섹터(102)의 그룹 사이에서 특정 기지국(104)/섹터(102)로 스위칭하고픈 욕구를 지시하고, 선택된 기지국(104)/섹터(102)로 특정 시간에서 스위칭하고픈 의사를 나타내기 위해 사용되는 실제 프로토콜은 시스템(100)에 의해 사용되는 응용가능한 통신 표준(예컨대, CDMA 개정 C 및 D)에 따라 지정된다. 이들 현재 통신 표준들의 스위칭 프로토콜은 네트워크 기반 구조(라디오 네트워크 제어기들과 같은 부가적인 제어 엔티티들 및 기지국들을 포함하는)가 모바일 디바이스의 스위칭 지시를 확실하게 검출해야만 효과적으로 기능할 수 있다. 이러한 메카니즘 중 하나는 스위치 지시를 위한 모바일의 전송들을 모바일 디바이스가 현재 통신중인 기지국(104)에서 지속적으로 감시하는 것일 수 있다. 모바일 디바이스의 스위치 지시가 이 기지국(104)/섹터(102)에서 검출되면, 모바일 디바이스(106)에 의해 선택된 새로운 기지국/섹터에 데이터 자원들을 전송할 수 있다. 그러나, 모바일 디바이스(106)와 현재 기지국(104)/섹터(102)간의 링크가 약해지기 때문에(즉, 새롭게 선택된 기지국(104)/섹터(102)가 현재 기지국(104)/섹터(102)보다 모바일 디바이스(106)로의 더 나은 링크를 갖는다), 현재 기지국(104)/섹터(102)가 모바일 디바이스(106)로부터의 스위치 지시를 잃어버릴 수 있다.
라디오 네트워크 제어기(116)와 같은 더 복잡한 알고리즘들이 섹터 스위치 검출 신뢰도를 증가시키기 위해 중앙 엔티티에서 실행될 수 있음에도, 이러한 알고리즘들은 기지국으로부터, 실제 스위치 검출 계산 및 결정을 수행하는 중앙 엔티티로 대량의 데이터가 전송될 필요가 있다. 이는 많은 처리 지연을 가져온다. 더욱이, 기지국들과 중앙 엔티티간의 제한된 대역폭, 뿐만 아니라 중앙 엔티티 자체에서의 제한된 처리 파워는 복잡한 알고리즘들이 스위치 검출 신뢰도를 증가시키기 위한 비현실적인 해법이게 한다.
모바일 디바이스(106)로부터 섹터 스위치 지시를 확실하게 검출하고 모바일 디바이스(106)가 1개의 섹터(102)로부터 다른 섹터로 스위칭할 시간을 정확하게 추정할 메카니즘에 대한 욕구가 존재한다. 또한, 모바일 디바이스(106)가 섹터 스위치 지시를 실제로 전송했는지를 평가하기 위해 기지국들로부터 중앙 엔티티로 대량의 데이터가 전송될 필요 없이, 신뢰할 수 있는 섹터 스위치 검출을 실시하고픈 욕구가 존재한다.
본 발명은 모바일 디바이스로부터의 섹터 스위치 지시를 확실하고 정확하게 검출하는 방법으로 인도된다. 모바일 디바이스에 의해 새로운 서빙 섹터(serving sector)로 선택될 수 있는 섹터들에 대응하는 액티브 섹터들의 세트는 섹터 스위치 지시를 위해 모바일 디바이스를 감시한다. 섹터 스위치 지시는 모바일 디바이스와의 가장 센 통신 링크를 갖는 기지국/섹터의 아이덴티티를 포함한다. 섹터 스위치 지시가 미리 결정된 시간의 기간에 대해 이루어지면, 모바일 디바이스는 식별된 섹 터가 서빙 섹터가되도록 식별된 섹터와 링크한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 액티브 세트 섹터들의 각각에서 독립적이고 병행으로, 섹터 스위치 검출 블록과 함께 실행하는 2개의 스위치 검출 프로세스들을 갖는 알고리즘을 포함한다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 주어진 기간에 걸쳐 작동하고, 슬라이딩 윈도우-기반 검출 시스템은 선택된 다중의 기간들에 걸쳐 작동한다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 섹터 스위치의 실제 시간을 예측하기 위해 사용된다. 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 적어도 하나의 액티브 섹터(예컨대, 모바일 디바이스로의 가장 센 링크를 갖는 섹터)에서 낮은 미스(miss) 및 폴스(false) 알람 확률로 스위치 지시를 확실하게 결정하기 위해 사용되면서, 모든 액티브 섹터들, 특히 모바일 디바이스로의 약한 링크들을 갖는 섹터들로부터의 폴스 알람 보고들이 허용가능하게 낮은 레벨들로 유지되도록 확실시한다.
도 1은 본 발명의 방법이 실행될 수 있는 무선 통신 시스템(100)의 예이다. 상술된 바와 같이, 상기 시스템(100)은 하나 이상의 섹터들(102)과 연관되는 각각의 기지국(104)을 갖는, 상이한 지리적 영역들과 대응하는 다중의 섹터들(102)을 갖는 셀들(101)로 분할된다. 기지국(104) 및 모바일 디바이스(106)는 예컨대 기지국(104)내의 기저 대역 처리 주문형 반도체(ASIC)에 의해 구현된 어떤 알려진 메트릭을 통해 섹터들(102) 사이에서 구별될 수 있다. 예컨대, 각각의 섹터(102)는 기지국(104) 및 모바일 디바이스(106)에 의해 각각의 섹터(102)를 식별하기 위해 사 용될 수 있는 특정 월시 심볼(또한 "월시 커버"라고 불리는)과 연관될 수 있다.
시스템(100)은 다중의 섹터들(102) 및/또는 다중의 기지국들(104)에 대응하는 데이터를 다룰 수 있는 적어도 하나의 중앙 엔티티를 또한 포함할 수 있다. 예컨대, 중앙 엔티티는 기지국(104)내의 호스트 프로세서(114)(단일 기지국(104)과 연관된 다중의 섹터들(102)을 감시할 때, 사용될 수 있는) 또는 라디오 네트워크 제어기(116)(2개의 기지국들(104)간의 소프트 핸드오프 상황(soft handoff situation)에서 사용될 수 있는)일 수 있다. 하기 상세한 설명에 대해, 주어진 시간에서 모바일 디바이스(106)에 의해 선택될 수 있는 섹터들(102)은 "액티브 세트"의 멤버들로 여겨지고, 모바일 디바이스(106)과 링크된 섹터들(102)은 "서빙 섹터"라 불린다.
하기된 예들 중 일부가 복수의 기지국들(104)과 연관된 복수의 섹터들이 존재하고, 복수의 기지국들(104)이 액티브 세트 섹터들(102)의 상태를 지시하기 위한 중앙 엔티티로서의 라디오 네트워크 제어기(116)와 통신한다고 가정함에도, 감시 중인 모든 액티브 세트 섹터들(102)이 동일한 기지국(104)과 연관된다면, 라디오 네트워크 제어기(116) 없이 본 발명의 방법을 실시하는 것이 가능하다(즉 액티브 세트가 단일 기지국(104)의 기저 대역 처리 ASIC(105)에 의해 평가될 수 있다면). 이러한 경우에서, 기지국(104)내의 호스트 프로세서(114)는 중앙 엔티티로서 작용하고, 라디오 네트워크 제어기(116)에 정보를 전송하지 않고 호스트 프로세서(114)만이 중앙 엔티티로서 작용하도록 남겨두면서, 모바일 디바이스(106)가 새로운 섹터(102)로 스위칭되었는지, 그리고 언제 스위칭되었는지의 최종 결정을 실시한다. 그렇지만, 모든 경우들의 일반적인 원리들은 둘 다의 경우들과 동일하다.
자원 메트릭들(예컨대, 데이터 패킷들)은 라디오 네트워크 제어기(116)와 기지국들(104)간에서 전송될 수 있다. 전형적으로, 대역폭 제약들로 인해, 데이터 패킷들은 라디오 네트워크 제어기(116)에 의해 액티브 세트 섹터들(102)과 연관된 모든 기지국들(104)이 아닌 서빙 섹터와 연관된 기지국(104)에만 전송된다. 서빙 섹터와 연관된 월시 커버와 같은 다른 메트릭들이 이 실시예에서 모든 액티브 세트 섹터들에 전송된다. 또한, 모바일 디바이스(106)로부터의 섹터 스위치 지시 및 계산된 메트릭들(예컨대, 모바일 디바이스의 스위치 지시와 연관된 가능성 메트릭들)이 상술된 바와 같이 모바일 디바이스의 전송들을 감시하는 모든 기지국들(104)과 통신하는 중앙 엔티티에, 감시하는 기지국들(104)에 의해 또한 전송된다. 라디오 네트워크 제어기(116)는 스위치 검출 알고리즘이 액티브 세트내의 섹터들(102)과 연관된 모든 기지국들(104)에서 실시된다고 확실시한다. 라디오 네트워크 제어기(116)는 모바일 디바이스(106)가 새로운 섹터(102)로 스위칭할 것인지, 그리고 언제 스위칭할 것인지에 관련하는 기지국들(104)로부터의 보고들에 기초하여 자체의 독립적인 결정을 실시할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙 엔티티(예컨대, 호스트 프로세서(114) 또는 라디오 네트워크 제어기(116))는 모바일 디바이스(106)가 섹터 스위치 지시(sector switch indication; SII)을 전송한 잠재적 타겟 섹터들(102)을 통지한다. 다중 기지국(104) 시스템의 경우에서, 예컨대 라디오 네트워크 제어기(116)는 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송한 잠재적인 새로운 타겟 기지국들(104)을 통지한다. 이는, 섹 터들(102) 또는 기지국들(104)의 주어진 그룹내의 섹터(102) 또는 기지국(104)이 모바일 디바이스(106)로부터의 SSI를 확실하게 결정할 수 있을 시간전에 결정하는 것이 불가능하기 때문이다. 보장할 수는 없지만, 타겟 섹터와 모바일 디바이스(106)간의 신호 품질이 향상하기 때문에, 타겟 섹터가 SSI를 검출하는 섹터가 될 것이 유력하다.
종래 기술에 알려진 바와 같이, 모바일 디바이스(106)를 현재 서빙하는 섹터(102)로부터의 데이터 신호의 품질이 안좋아지고, 다른 섹터(102)로부터의 데이터 신호의 품질이 향상되기 때문에, 모바일 디바이스(106)는 액티브 세트내의 1개 섹터(102)로부터 다른 섹터(102)로 스위칭하기로 선택할 것이다. 더욱이, 모바일은 예컨대 CDMA2000과 같은 다른 데이터를 전송하는 수단과 동일한 수단으로 모바일의 스위치 지시를 전송한다(즉, 모바일 디바이스(106)로부터의 가장 센 역 링크를 갖는 섹터에서만 신뢰할 수 있는 수신을 위해 적당한 파워로). 가능성 메트릭들이 계산되고, SSI가 모바일 디바이스(106)와 현재 통신하는 서빙 섹터(102)에서만 검출된다면, 현재 서빙 섹터(102)에 대한 모바일 디바이스(106)와 기지국(104)간의 안좋은 신호 링크는 기지국(104)이 SSI를 잃어버리게 하기 쉽다. 안좋은 신호 링크들은 SSI가 모바일 디바이스(106)에 의해 전송되지 않았을 때, 기지국이 SSI의 검출을 잘못 지시할 가능성을 또한 증가시킬 수 있다(즉, "폴스 알람").
중앙 엔티티가 하나 이상의 기지국들(104)로부터 SSI 통지를 수신하면, 중앙 엔티티는 모바일 디바이스(106)가 특정 시간에서 새로운 서빙 섹터로 스위칭할 액티브 세트내의 모든 섹터들(102)에 통지할 것이다. 액티브 세트내의 다른 섹터들 (102)은, 모바일 디바이스(106)가 새로운 서빙 섹터에 대응하는 기지국(104)에 의해 서빙하고 있다는 지식과 함께, 모바일 디바이스(106)로부터의 전송을 지속적으로 감시할 수 있다. 액티브 세트내의 어떤 섹터들(102)이 또 다른 SSI를 검출한다면, 중앙 엔티티는 상술된 기지국 통지 프로세스를 재실행한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반적인 섹터 스위치 검출 구조(120)를 예시하는 블록도이다. 본 발명의 알고리즘의 단계들은, 기저 대역 처리 ASIC(105)에서 구현된 상이한 요소들, 호스트 프로세서(114), 및 선택적으로 라디오 네트워크 제어기(116)를 갖는 무선 통신 시스템(100)내의 상이한 구성요소들을 지나며 분배된다. 구조(120)는 모바일 디바이스(106)로부터 SSI를 검출하기 위해 실시된 단계들을 반영하는 다중의 스테이지들로 분할된다. 기저 대역 프로세서 스테이지(122)에서, 예비 스위치 검출 판단(preliminary switch detection decision)(122a)이 각각의 기지국(104)내에서 기저 대역 처리 ASIC(105)에서 실시된다. 각각의 개별 판단(122a)은 섹터들(102) 중 하나에 대한 스위치 검출 가능성 메트릭들에 대응한다. 예비 판단은 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송했는지 검출하기 위해 아래 기술되고 도 3 내지 도 5에 도시된 알고리즘을 통해 실시될 수 있다.
기저 대역 프로세서 스테이지(122)가 완료되면, 각각의 섹터(102)로부터의 예비 스위치 검출 판단(122a)으로부터의 정보가 기지국 스테이지(124)에서 평가된다. 기지국 스테이지(124)에서의 판단(124a)은, 기지국(104)에서 검출된 메트릭들을 따르고 기저 대역 프로세서 스테이지(122)의 판단(들)으로부터의 결과로, 모바일 디바이스(106)가 1개의 섹터(102)로부터 다른 섹터로 스위칭하기 위해 의도된다 고 종결지을지 여부를 결정한다. 상기 지적된 바와 같이, 액티브 세트내의 모든 섹터들(102)이 동일한 기지국(104)와 연관된다면, 기지국 스테이지 판단(124a)은 섹터 스위치 지시 검출상의 최종 판단일 것이다.
그러나, 액티브 세트가 2개 이상의 기지국들(104)을 커버하면, 기지국 판단들(124a)은 단지 예비로서만 다루어진다. 이 경우에서, 기지국 판단들(124a)은 중앙 엔티티 스테이지(126)에 전송되고, 여기서 상기 중앙 엔티티 스테이지(126)내에서, 예컨대 호스트 프로세서(114) 또는 라디오 네트워크 제어기(116)가 기지국 스테이지 판단들(124a)에 기초하여 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송했었는지 여부의 최종 판단(126a)을 만들고, 그렇다면 모바일 디바이스(106)가 모바일 디바이스(106)에 의해 지시된 새로운 섹터(102)로 스위칭될 시간을 추정할 것이다.
본 발명의 섹터 스위치 검출 알고리즘은 액티브 세트내의 기지국들(104)이 모바일 디바이스(106)를 서빙하는 현재의 서빙 섹터의 아이덴티티를 알고있다는 전제하에 작동한다. 이 전제는 네트워크에서의 스위치 검출이 신뢰할 수 있다면 유효하다. 도 3은, SSI를 잃어버렸거나 또는 잘못 검출되었기 때문에, 무선 통신 시스템(100)이 현재의 서빙 섹터에 대한 지식이 없을 때, 무선 통신 시스템(100)내에서 모바일 디바이스(106) 및 그 연관된 서빙 섹터(102)를 찾아내기 위한 수퍼비선 프로세스(150)를 예시한다. 이 프로세스(150)는 호스트 프로세서(114) 및/또는 라디오 네트워크 제어기(116)와 같은 중앙 엔티티에서 수행될 수 있다.
상기 프로세스(150)는 현재의 서빙 섹터가 열려져 있는지를 검사함으로써 시작한다(블록 152). 이는 다운링크 채널상으로 서빙 섹터(102)로부터 모바일 디바 이스(106)로 신호(예컨대, 데이터 패킷)를 전송하고, 모바일 디바이스(106)로부터 역 긍정 응답 채널(reverse acknowledgement channel)을 통해 되돌아온 긍정 응답을 검사함으로써 시험될 수 있다. 모바일 디바이스(106)가 포지티브 또는 네거티브 긍정 응답 중 하나와 응답하면, 그것이 서빙 섹터로부터의 전송들을 감시하고 그것으로부터의 전송들을 수신한다고 지시한다. 라디오 네트워크 제어기는 서빙 섹터가 알려져 있는지를 계속 검사할 것이다(블록 152).
그러나, 모바일 디바이스(106)가 역 긍정 응답 채널에 응답하지 않는다면, 액티브 세트내의 모든 섹터들(102)이 지정된 수의 프레임들에 걸친 잠재적인 새로운 서빙 섹터들에 대응하는 잠재적인 서빙 월시 커버들의 리스트를 통해 동시에 순차적으로 싸이클링하도록, 상기 프로세스(150)는 모바일 디바이스(106)(블록 154)를 찾기 위해 시프트한다. 월시 커버들에 대응하는 에너지/가능성 메트릭들은 액티브 세트 섹터들(102)로부터 중앙 엔티티(블록 154)로 보고된다.
그 다음에, 중앙 엔티티는 가장 높은 에너지/가능성 레벨을 갖는 월시 커버를 찾고, 상기 월시 커버와 연관된 섹터를 서빙 섹터로 식별한다(블록 156). 서빙 섹터가 식별되면, 그것의 아이덴티티는 액티브 세트내의 섹터들(102)에 전송된다(블록 158).
서빙 섹터, 따라서 모바일 디바이스(106)의 위치가 식별되면, 통신 시스템은 실제 섹터 스위치 검출로 이동할 수 있다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 섹터 스위치 검출 알고리즘을 상세히 예시하는 흐름도들이다. 일반적으로, 본 발명의 알고리즘은 2개의 스위치 검출 프로세스들을 독립적이고 병행으로 실행 한다. 일 실시예에서, 제 1 스위치 검출 프로세스는 프레임-기반이도, 제 2 스위치 검출 프로세스는 윈도우-기반이다. 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 각각의 프레임 기간은 다중-슬롯 간격이다. SSI는 프레임내의 선택된 연속적인 스위치 지시 슬롯들내의 모바일 디바이스(106)로부터 전송될 수 있고, 미리 결정된 수의 프레임들에 대해 지속될 것이다.
프레임-기반 및 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스들 둘 다는 액티브 세트내의 섹터들과 연관된 개별 기지국들(104)에 의해 예비 스위치 검출들로서 실시될 수 있고, 최종 스위치 검출 판단은 중앙 엔티티에 의해 실시된다(예컨대 호스트 프로세서(114) 또는 라디오 네트워크 제어기(116). 스위치 검출 프로세스들 둘 다를 중앙 엔티티에서 보다 기지국들(104)에서 실시하는 것은 기지국들(104)로부터 스위치 검출을 위한 중앙 엔티티로 스위치 검출 데이터를 전송할 필요성을 제거하여, 기지국들(104)로부터 중앙 엔티티로의 링크상의 대역폭의 사용을 감소시킨다(예컨대, 라디오 네트워크 제어기(116)).
슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 일반적으로 예비 섹터 스위치 검출을 담당하고, 확장된 시간 간격에 걸쳐 스위치 검출 메트릭들을 누적함으로써 폴스 알람들을 억제하고 잃어버리는 SSI들의 확률을 감소시킬 수 있다. 예컨대, 알고리즘이 모바일 디바이스(206)가 SSI를 만드는, 20ms의 프레임 기간을 갖는 역 채널 품질 지시기 채널(R-CQICH)를 감시 중이라면, 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 선택된 다중의 20ms 기간들에 걸쳐 작동할 것이다. 반면에, 프레임-기반 검출 스위치 검출 프로세스는 슬라이딩 윈도우-기반 검출 프로세스를 보충 하고, 단일 프레임 기간(예컨대, 각각 20ms R-CQICH 기간)에 걸쳐, 모바일 디바이스(106)가 기간내의 어떤 시간에서 SSI를 전송했는지를 검출하는 작동을 한다. SSI가 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스를 사용하여 검출된다면, 슬라이딩 윈도우내의 프레임-기반 스위치 검출들의 인스턴스들은 섹터 스위칭이 언제 완료할 지 결정하기 위해 사용될 수 있다. 슬라이딩 윈도우-기반 프로세스는 다중 프레임들을 지나서 조사함으로써 프레임-기반 프로세스 보다 더 큰 신뢰도를 갖고, 잃어버리는 SSI들 및 폴스 알람들의 낮은 확률을 갖는다. 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는, 모바일 디바이스(106)가 슬라이딩 윈도우의 지속 시간 보다 더 적은 연속 스위치 지시 프레임들을 전송할 때조차도, SSI를 검출할 수 있다. 이 시나리오에서, 슬라이딩 윈도우 간격에 걸친 프레임-기반 검출의 인스턴스들은 모바일 디바이스(106)가 섹터 스위칭 프로세스를 실시한 시간, 따라서 모바일 디바이스(106)가 스위칭 프로세스를 완료하는데 예상될 수 있는 시간량을 추정하기 위해 사용된다.
다시 말해, 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 SSI에 대한 아이솔레이션(isolation)내의 각각의 프레임을 검사하고, 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 다중의 프레임들에 걸쳐 SSI의 행동을 전체적으로 본다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스 및 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 알고리즘이 액티브 세트내의 모든 섹터들(102) 사이에서 실시되기 때문에, 분배된 스위치 검출 알고리즘으로 함께 여겨질 수 있다.
SSI가 R-CQICH 프레임내에 임베딩되기 때문에, 프레임-기반 프로세스는 채널 품질 지시기(CQI)를 향상시킬 수 있고, 통계 보고를 확실시할 수 있다. 더욱이, 프레임-기반 프로세스는 필요하다면, 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request; HARQ) 오퍼레이션들을 또한 지지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 알고리즘은 CQI 보고들 및 HARQ 전송들의 혼란을 최소화하면서, 섹터 스위치 검출을 향상시킨다.
도 4를 참조하면, 섹터 스위치 검출 알고리즘은 액티브 세트내의 각각의 섹터(102)에서 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 알고리즘 및 프레임-기반 스위치 검출 알고리즘을 개시함으로써 시작한다(블록 200). 각각의 프레임 기간의 종료에서, 액티브 세트내의 각각의 섹터(102)는 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 알고리즘이 예비 스위치 검출을 지시하는지를 검사할 것이다(블록 202).
도 5는 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 알고리즘(블록 202)이 실시되는 한가지 방법을 예시한다. 호스트 프로세서(114) 또는 라디오 네트워크 제어기(116)와 같은 중앙 엔티티는 현재 서빙 섹터의 아이덴티티를 액티브 세트내의 각각의 섹터(102)에 통지한다(블록 204). 액티브 세트내의 각각의 섹터(102)는 가능성 메트릭들의 자체 세트를 누적하기 시작한다. 일 실시예에서, 제 1 가능성 메트릭은 서빙 섹터를 식별하는, 월시 커버상의 정상 채널 품질 보고들(normal channel quality reports)과 연관된다(블록 206). 가능성 메트릭들의 부가적인 세트는 슬라이딩 윈도우 지속 시간에 걸친 잠재적인 타겟 새로운 서빙 섹터들의 모든 월시 커버들상의 스위치 지시 보고들과 연관된다(블록 208). 가능성 메트릭들의 이 세트 중 가장 큰 세트가 제 2 가능성 메트릭으로 불릴 것이다. 아래 기술에서, 제 1 가능성 메트릭은 또한 서빙 메트릭이라 불리고, 제 2 가능성 메트릭은 또는 타겟 메트릭이라 불린다.
다시 말해, 제 1 및 제 2 가능성 메트릭들은, 모바일 디바이스(106)가 서빙 섹터에 대응하는 정상 채널 품질을 보고하는 주어진 수신 섹터에서의 확률, 및 모바일 디바이스(106)가 잼재적인 타겟 서빙 섹터들 중 하나로부터 서비스를 수신하기 위한 그것의 의도에 대응하는 스위치 지시를 보고하는 확률을 각각 지시한다.
서빙 섹터의 월시 커버를 아는 것은 스위치 검출 프로세스 동안 시험할 가설들의 수를 감소시켜서 시험들의 신뢰도를 향상시키고, 그리고/또는 SSI가 섹터들에 의해 검출되기 위해 모바일 디바이스(106)에 의해 전송되기 위해 필요한 전력을 감소시킨다. 특히, 서빙 섹터의 아이덴티티가 알려져 있다면, 주어진 수신 섹터는 가설들, 및 모바일 디바이스(106)가 현재의 서빙 섹터에 스위치 지시를 전송하는 가능성에 대해 시험할 필요가 없다. 부가적으로, 어떤 수신 섹터도 정상 CQ 보고들 및 SSI가 동일한 월시 커버상에 있을 때, 정상 CQ 보고들과 SSI간에 구별하기가 어려울 수 있다. 시험될 가설들의 수를 감소시키고 구별하기 어려운 이들 가설들을 제거함으로써, 본 발명의 방법은 모바일 디바이스의 SSI 전송의 올바른 결정의 확률을 증가시킨다. 대안으로, 동일한 예상된 레벨의 성능에 대해, 모바일 디바이스가 전송을 이루기 위한 파워가 낮아질 수 있다.
동시에, 독립적으로 병행하게, 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 섹터(102)가 예비 스위치 지시 보고를 매회 생성할 시, 시프트 레지스터와 같은 프레임-기반 검출 히스토리(history)를 유지하는 것을 포함한다(블록 210). 액티브 세트 내의 각각의 섹터(102)는 자체 연관된 히스토리를 갖는다. 프레임-기반 검출 카운터는 슬라이딩 윈도우 기간내에서 프레임-베이스 스위치 검출들의 수를 추적(track)한다.
액티브 세트내의 섹터들(102)이 그것들의 대응하는 제 1 및 제 2 가능성 메트릭들을 얻게되면, 각각의 섹터(102)는 슬라이딩 윈도우에 걸쳐 가장 큰 타겟 메트릭이 동일한 슬라이딩 윈도우에 걸쳐 누적된 서빙 메트릭과 임계값의 합보다 큰지 검사한다(블록 220). 일 실시예에서, 이 단계는 모든 프레임의 종료에서 실시된다. 슬라이딩 윈도우내의 가장 큰 타겟 메트릭이 서빙 메트릭과 임계값의 합보다 작다면, 섹터(102)는 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송하지 않았다는 높은 가능성을 지시한다. 알고리즘은 슬라이딩 윈도우 지속 시간에 걸쳐 가능성 메트릭들을 누적하고 검사하는 것으로 리턴한다(블록 206). 가능성 메트릭들이 누적되는 슬라이딩 윈도우는, 새로운 누적된 가능성 메트릭들이 이전 슬라이딩 윈도우내의 가장 오래된 프레임과 연관된 메트릭들을 드롭(drop)시키고 가장 최근의 프레임에 대한 메트릭들을 포함할 것이기 때문에, 각각의 반복에서 프레임들의 상이한 세트에 걸쳐 검사할 것이다.
가장 큰 타겟 메트릭이 서빙 메트릭과 임계값의 합보다 크다면(블록 220), 섹터(102)는 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송했다는 가능성을 지시한다. 이를 확인하기 위해, 액티브 세트내의 각각의 섹터(102)는 파일럿 채널 신호 대 잡음비(SNR)가 SNR 임계값보다 큰지를 또한 검사한다(블록 222). 이 단계는 파일럿 채널 신호 간도가 파일럿 채널내의 어떤 신호와 비교해서도 세다는 것을 확실시함으로 써, 모바일 디바이스(106)로의 약한 링크들을 갖는 섹터들에서 폴스 알람들의 확률을 감소시키기 위해 수행된다.
슬라이딩 윈도우 지속 시간 및 임계값은 모바일 디바이스의 신호가 일정 최소 신호 강도 또는 파일럿 SNR과 함께 주어진 섹터(102)에서 수신될 것이라는 예상에 기초하여 일정 값들로 설정된다. 이는 섹터(102)에서 일정 파일럿 SNR을 유지하기 위해, 그것의 전송 파워를 높이거나 또는 낮추도록 섹터(102)로부터 모바일 디바이스(106)로 명령되는 섹터(102)로부터의 파워 제어를 통해 확실시된다. 모바일 디바이스(106)가 다중의 섹터들(102)과 통신하는 중인 경우들에서, 각각의 섹터(102)는 모바일 디바이스(106)가 섹터(102)에 의해 수신된 신호 강도에 기처하여 그것의 파워를 높이거나 또는 낮추도록 명령한다.
모바일 디바이스(106)는 어떤 섹터(102)가 그것에 요청하면 그것의 파워를 낮추기 때문에, 최소 신호 강도는 섹터들(102) 중 하나에 의해 모두 만족시킬 수 없을 것이다. 더 약한 링크들을 갖는 섹터들에서, 이는 슬라이딩 윈도우-기반 프로세스가 허용가능하다고 여겨지는 것보다 더 많은 폴스 알람들을 생성할 수 있다는 뜻이다. 블록(222)에서 사용된 파일럿 SNR 임계값은 이들 폴스 알람들을 감소시킨다. 그러나, 이는 잃어버리는 SSI들의 확률을 증가시킬 수 있지만 본 발명의 알고리즘이 SSI를 검출하기 위해 강한 링크들을 갖는 섹터 또는 섹터들에 여전히 의존할 수 있기 때문에 허용가능함을 주지하라.
파일럿 채널 SNR이 SNR 임계값보다 더 높다면(블록 222), 섹터(102)는 특정 수신 섹터(102)와 모바일 디바이스(106)간의 신호 링크가 허용가능하다고 지시하 고, 따라서 수신 섹터내의 수신기는 모바일 디바이스(106)로부터의 SSI의 그것의 검출을 확신할 수 있다. 이것이 발생한다면, 특정 섹터(102)에서의 슬라이딩 윈도우-기반 스위칭 알고리즘(블록 202)은 예비 스위치 검출을 발표한다(블록 224).
도 4를 참조하면, 알고리즘은 슬라이딩 윈도우-기반 검출 프로세스와 연관된 가능성 메트릭들 및 프레임-기반 스위치 검출 프로세스로부터의 히스토리 출력을 중앙 엔티티(즉, 호스트 프로세서(114) 또는 라디오 네트워크 제어기(116))에 통신하는 것을 포함한다(블록 226). 이 정보로부터, 중앙 엔티티는 액티브 세트내의 섹터들(102)로부터의 조합된 가능성 메트릭들에 기초하여 새로운 서빙 섹터로의 스위치를 발표할지를 결정한다(블록 228). 일 실시예에서, 중앙 엔티티(즉, 호스트 프로세서(114))는 1개의 기지국(104)과만 연관된 섹터들(102) 중 하나로부터 예비 섹터 스위치 검출 결정들을 수신한다면, 최종 섹터 스위치 검출 판단을 발표한다. 액티브 세트 섹터들(102)이 하나 이상의 기지국과 대응한다면, 그리고 하나 이상의 기지국(104)이 예비 섹터 스위치 검출의 동시 보고들을 전송한다면, 중앙 엔티티(즉, 라디오 네트워크 제어기(116))는, 모바일 디바이스(106)가 실제로 SSI를 전송했는지에 관한 최종 결정을 이루기 위해 각각의 보고하는 기지국(104)으로부터의 보고된 가능성 메트릭들을 함께 합친다(블록 228).
중앙 엔티티로서 작용하는 특정 디바이스와 관계없이, 중앙 엔티티는 섹터 스위칭이 프레임-기반 스위치 검출 결과들로부터 완료될 시간을 또한 추정한다(블록 230). 특히, 히스토리(즉, 시프트 레지스터 컨텐트들)는 모바일 디바이스(106)가 SSI를 전송 개시했던 시간, 따라서 스위치 지시 기간내의 모바일 디바이스(106) 의 시간 우치를 반영할 것이다. 이 정보로부터 중앙 엔티티는 스위치 지시 기간이 죵료될 시간, 따라서 모바일 디바이스(106)가 새로운 서빙 섹터로 스위칭할 때를 또한 추정할 수 있고, 이는 전체 스위치 지시 기간이 알려져있기 때문이다(블록 230).
그 다음에, 중앙 엔티티는 새로운 서빙 섹터의 아이덴티티, 및 스위칭이 액티브 세트내의 섹터들(102)에 발생할 시간을 보고할 수 있다(블록 232). 상기 프로세스는 현재의 서빙 섹터가 지정된 시간에서 모바일 디바이스(106)를 해제하고(블록 234), 스위치 지시 기간이 만료하기를 기다리지 않고 새로운 서빙 섹터를 감시 개시할 수 있도록 선택적인 명령을 전송하는 것을 또한 포함할 수 있다.
프레임-기반 스위치 검출 프로세스와 슬라이딩-윈도우 스위치 검출 프로세스를 단일 섹터 스위치 검출 알고리즘으로 조합함으로써, 본 발명의 방법은 폴스 알람들 및 잃어버리는 지시들의 확률을 낮게 유지하면서, 모바일 디바이스로부터의 섹터 스위치 지시의 시간 및 발생 둘 다를 확실하게 검출할 수 있다. 더욱이, 라디오 네트워크 제어기에서 보다, SSI를 수신하는 개별 기지국들에서 최초 스위치 검출 알고리즘 프로세스들을 실시함으로써, 무선 통신 시스템에서의 라디오 네트워크 제어기는 전체 검출 알고리즘을 실행해야할 필요없이, 기지국들에 의한 실제 섹터 스위치의 검출에 관해서만 작용할 필요가 있다. 다시 말해, 스위치 검출을 실시하기 위한 복잡한 계산들은 중앙 엔티티가 아니라 기지국들에 의해 이루어진다. 이는 기지국들로부터 중앙 엔티티로 분석을 위해 데이터를 전송할 필요성을 제거하고, 또한 중앙 엔티티에서 실시될 알고리즘을 단순화시킨다.
더욱이, 서빙 기지국 또는 타겟 기지국에서만이 아닌 액티브 세트내의 모든 기지국들에 의해 생성된 메트릭들을 사용함으로써, 본 발명의 알고리즘은 모바일이 섹터 스위치를 지시했는지 여부에 관한 집중된 판단을 실시한다. 따라서, 알고리즘은 어떤 단일 기지국(예컨대, 서빙 또는 타겟)에서의 채널 수신들의 잠재적인 비신뢰성을 고려한다.
따라서, 본발명의 방법은, 프로세스에서 폴스 알람들의 가능성을 증가시키지 않고 잃어버리는 검출들을 최소화하여, 폴스 알람들과 잃어버리는 검출들간의 절충을 최적화한다. 상술된 알고리즘들을 구현함으로써, 본 발며의 방법은 모바일 디바이스로부터 섹터 스위치 지시를 확실하게 검출할 뿐만 아니라, 스위치 지시 프로세스내의 모바일 디바이스의 타이밍을 결정할 수 있고, 즉 모바일 디바이스가 스위치 지시를 개시했던 때를 추정할 수 있으며, 이로 인해 모바일 디바이스가 스위치 지시 및 새로운 서빙 섹터로의 스위칭이 언제 완료될지를 추정할 수 있다.
특정 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 기술되면서, 이 기술은 제한적인 의미로 해석되는 것을 뜻하지 않는다. 본 발명이 기술되었지만, 예시적인 실시예들의 여러 변경들 뿐만 아니라 본 발명의 부가적인 실시예들이 본원에 첨부된 청구항들에 존재하는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 이 기술을 참조하여 당업자에 명백할 것이다. 결과적으로, 이 방법, 시스템, 및 이들의 일부, 및 기술된 방법 및 시스템의 일부는 네트워크 요소들, 무선 유닛, 기지국, 기지국 제어기, 모바일 스위칭 센터 및/또는 레이더 시스템과 같은 상이한 위치들에서 구현될 수 있다. 더욱이, 상술된 시스템을 구현하고 사용하기 위해 필요한 처리 회로는 애플리 케이션 특정 집적 회로들, 소프트웨어-구동 처리 회로, 펌웨어, 프로그램 가능한 논리 디바이스들 , 하드웨어, 이산 구성요소들 또는 상기 구성요소들의 배열들에서구현되고, 이는 당업자에 의해 이 공개의 이익과 함께 이해될 것이다. 이들 및 여러 다른 변경들, 배열들, 및 방법들이 본원에서 기술된 예시적인 애플리케이션들에 엄격하게 따르지 않으며, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대해 이루어질 수 있음을 당업자들은 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 범위내에 포함되는 어떤 이러한 변경들 또는 실시예들을 첨부된 청구항들이 커버할 것이 의도된다.
본 발명은 액티브 세트 섹터들의 각각에서 독립적이고 병행으로, 섹터 스위치 검출 블록과 함께 실행하는 2개의 스위치 검출 프로세스들을 갖는 알고리즘을 포함한다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 주어진 기간에 걸쳐 작동하고, 슬라이딩 윈도우-기반 검출 시스템은 선택된 다중의 기간들에 걸쳐 작동한다. 프레임-기반 스위치 검출 프로세스는 섹터 스위치의 실제 시간을 예측하기 위해 사용된다. 슬라이딩 윈도우-기반 스위치 검출 프로세스는 적어도 하나의 액티브 섹터에서 낮은 미스 및 폴스 알람 확률로 스위치 지시를 확실하게 결정하기 위해 사용되면서, 모든 액티브 섹터들, 특히 모바일 디바이스로의 약한 링크들을 갖는 섹터들로부터의 폴스 알람 보고들이 허용가능하게 낮은 레벨들로 유지되도록 확실시한다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 방법에 있어서,
    채널상의 복수의 프레임들을 감시하는 단계; 및
    적어도 하나의 프레임내에서 그리고 적어도 2개의 프레임들을 포함하는 슬라이딩 윈도우에 걸쳐 섹터 스위칭 지시기(SSI: sector switching indicator)를 검출하는 단계를 포함하는 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 단계에 기초하여 스위치 검출 판단을 실시하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실시 단계의 상기 스위치 검출 판단은 예비 스위치 검출 판단이고, 상기 방법은 복수의 예비 스위치 검출 판단들에 기초하여 최종 스위치 검출 판단을 실시하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 방법.
  4. 섹터 스위칭 지시기(SSI)를 검출하는 방법에 있어서,
    서빙 섹터(serving sector)를 식별하는 단계;
    적어도 2개의 액티브 세트 섹터들을 식별하는 단계;
    상기 적어도 2개의 액티브 세트 섹터들과 연관된 적어도 하나의 채널상의 복수의 프레임들을 감시하는 단계; 및
    적어도 하나의 프레임내에서 그리고 적어도 2개의 프레임들을 포함하는 슬라이딩 윈도우내에서 SSI를 검출하는 단계를 포함하는 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 검출 단계에 기초하여 스위치 검출 판단을 실시하는 단계를 더 포함하는, 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실시 단계의 상기 스위치 검출 판단은 예비 스위치 검출 판단이고, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 액티브 세트 섹터에 대응하는 복수의 예비 스위치 검출 판단들에 기초하여 최종 스위치 검출 판단을 실시하는 단계를 더 포함하는, 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 검출 단계는,
    상기 서빙 섹터에 대한 정상 채널 품질 보고에 대응하는 서빙 메트릭(serving metric)을 얻고,
    상기 SSI가 상기 액티브 세트 섹터들 중 어떤 섹터에 전송되었을 가장 높은 확률에 대응하는 타겟 메트릭을 얻음으로써, 상기 슬라이딩 윈도우내에서 상기 SSI를 검출하는, 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 타겟 메트릭들을 상기 슬라이딩 윈도우에 걸쳐 누적하는 단계;
    복수의 타겟 메트릭들 중 가장 큰 타겟 메트릭을 선택하는 단계; 및
    상기 가장 큰 타겟 메트릭이 상기 서빙 메트릭과 임계값의 합보다 크다면, SSI가 전송되었을 가능성을 지시하는 단계를 더 포함하는, 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  9. 섹터 스위칭 지시기(SSI)를 검출하는 방법에 있어서,
    복수의 스위치 검출 판단들을 기저 대역 프로세서 스테이지에서 실시하는 단계로서, 각각의 예비 스위치 검출 판단은 복수의 액티브 세트 섹터들 중 하나에 대응하는, 상기 실시 단계;
    기지국 스테이지에서 상기 복수의 예비 스위치 검출 판단들에 기초하여 제 2 스위치 검출 판단을 실시하는 단계; 및
    상기 SSI가 전송되었는지를 상기 기지국 스테이지에서의 상기 제 2 스위치 검출 판단에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 스위치 검출 판단을 실시하는 단계는 복수의 제 2 스위치 검출 판단들을 실시하는 단계를 포함하고, 상기 검출 단계는,
    상기 복수의 제 2 스위치 검출 판단들에 기초하여 제 3 스위치 검출 판단을 실시하는 단계; 및
    상기 SSI가 전송되었는지를 상기 제 3 스위치 검출 판단으로부터 결정하는 단계를 포함하는, 섹터 스위칭 지시기 검출 방법.
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