KR20120062814A - 공동?위치된 매크로와 펨토 기지국 배치들을 관리하기 위한 방법들 및 이동국 핸드오프를 개시하기 위한 방법들 - Google Patents

공동?위치된 매크로와 펨토 기지국 배치들을 관리하기 위한 방법들 및 이동국 핸드오프를 개시하기 위한 방법들 Download PDF

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Abstract

이동국의 핸드오프 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법에서, 복수의 이웃 기지국들과 연관된 기지국 그룹핑 특성들에 따라 라디오 주파수 장비는 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화한다. 그 다음, 라디오 주파수 장비는 이동국의 핸드오프를 위해 체계화된 복수의 이웃 기지국들을 관리한다.

Description

공동?위치된 매크로와 펨토 기지국 배치들을 관리하기 위한 방법들 및 이동국 핸드오프를 개시하기 위한 방법들{METHODS FOR MANAGING CO-LOCATED MACRO AND FEMTO BASE STATION DEPLOYMENTS AND METHODS FOR INITIATING MOBILE STATION HANDOFF}
관련 출원(들)에 대한 상호-참조
본 미국 특허 출원은 2009년 8월 24일에 출원된 임시 특허 출원 번호 제 61/274,983호에 대한 35 U.S.C.§ 119(e) 하의 우선권을 주장하고, 그의 전체 콘텐트들은 여기에 참조로서 통합된다.
본 발명은 공동 위치된 매크로와 펨토 기지국을 관리하기 위한 방법들 및 이동국 핸드오프를 개시하기 위한 방법들에 관한 것이다.
펨토 기지국은 기본적으로 낮은 비용 및 낮은 파워 기지국(BS) 트랜시버이고, 이는 실내에(예를 들면, 집 또는 오피스에) 설치된다. 펨토 기지국은 일반적으로 케이블, 디지털 가입자 라인(DSL), 구내 섬유 광 링크, 또는 유사한 인터넷 프로토콜(IP) 백홀 기술을 통해 인터넷에 접속된다. 이 접속은 펨토 기지국을 무선 오퍼레이터의 코어 네트워크와 통합하기 위해 이용된다.
펨토 기지국은 단일 캐리어 또는 채널을 통해 펨토 셀로서 공지된 지리적 영역을 서빙한다. 펨토 셀은 전형적으로 종래의 매크로 셀보다 작은 지리적 영역 또는 가입자 주민을 커버한다. 예를 들면, 펨토 기지국은 전형적으로 빌딩 또는 집과 같은 지리적 영역의 라디오 커버리지를 제공하는 반면에, 종래의 매크로 기지국은 전체적인 도시 또는 타운과 같은 더 넓은 영역의 라디오 커버리지를 제공한다. 펨토 셀들은 매크로 셀들 내에 존재할 수 있거나 매크로 셀들과 중첩할 수 있다.
펨토 셀의 기능은 무선 로컬 영역 네트워크(LAN)의 기능과 유사하고, 커버리지 영역들을 확장하고 셀룰러 네트워크로부터 이용자들을 오프-로딩(off-loading)하기 위해 상대적으로 낮은 가격의 해법을 오퍼레이터들에게 제공한다.
WiMAX, 롱 텀 에볼루션(LTE), EVDO(enhanced-voice-data-only) 등과 같은 다중 기술들에서의 종래의 무선 펨토 기지국 배치들에서, 상대적으로 많은 수(예를 들면, 100)의 펨토 기지국들이 매크로 기지국들과 공존한다. 그러나, 이동국들에 의해 전형적으로 실행된 이웃 기지국 스캐닝에 기초한 종래의 핸드오프 방법들은 제한된 세트의 이웃 매크로 기지국들을 위해 설계된다. 따라서, 이들 종래의 방법들은 적어도 다음 이유들 때문에 많은 수들의 펨토 기지국들 뿐만 아니라, 종래의 매크로 기지국들을 처리해야 하는 시나리오들을 위해 적합하지 않을 수 있다: (1) 모든 잠재적인 타겟 기지국들의 종래의 스캐닝이 디바이스 배터리를 소모한다; (2) 브로드캐스트 메시지들 내의 에어 인터페이스에서의 제한된 공간이 모든 잠재적인 기지국 디테일들의 포함을 제한한다; 및 (3) 모든 잠재적인 타겟 기지국들의 상대적으로 긴 스캐닝 기간들이 데이터 송신/수신에 영향을 미친다.
게다가, 많은 수들의 이웃 기지국들(예를 들면, 매크로 및/또는 펨토)의 존재는 또한 잠재적인 핸드오프를 위한 이들 이웃들의 효율적인 관리를 방해하는데, 이는 애드버타이즈먼트 분야에서 이동국에 대한 너무나 많은 수의 기지국들의 리포팅(reporting)이 비현실적이기 때문이다.
예시적인 실시예들은 펨토 및 매크로 기지국 공동-배치들을 관리하기 위한 방법들에 관한 것이다. 예시적인 실시예들은 또한 펨토 및 매크로 기지국 공동-배치들을 포함하는 무선 네트워크에서 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 실시예는 복수의 이웃 기지국들 및 이동국의 핸드오프를 관리하기 위한 방법을 제공한다. 적어도 이 예시적인 실시예에 따라, 라디오 주파수 장비는 복수의 이웃 기지국들과 연관된 기지국 그룹핑 특성들에 따라 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화한다. 그 다음, 라디오 주파수 장비는 이동국의 핸드오프를 위해 체계화된 복수의 이웃 기지국들을 관리한다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시예는 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법을 제공한다. 적어도 이 예시적인 실시예에 따라, 라디오 주파수 장비는 복수의 이웃 기지국들 각각과 연관된 기지국 그룹핑 기지국들에 따라 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화하고, 애드버타이즈먼트 메시지로 그룹들 각각을 애드버타이즈(advertize)한다. 무선 주파수 장비는 애드버타이즈된 그룹의 기지국에 대한 이동국의 핸드오프를 적어도 관리 또는 개시한다. 애드버타이즈먼트 메시지는 그룹들 각각을 식별하는 기지국 그룹 식별자를 포함하고, 각 기지국 그룹 식별자는 대응 그룹과 연관된 기지국 그룹핑 특성들을 적어도 표시하거나 나타낸다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시예는 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 복수의 이웃 기지국들 중 하나로의 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법을 제공한다. 적어도 이 예시적인 실시예에 따라, 라디오 주파수 장비는 복수의 이웃 기지국들과 연관된 기지국 그룹핑 특성들에 따라 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화하고, 애드버타이즈먼트 메시지에서 구별적으로 식별가능한 방식으로 그룹들 각각을 애드버타이즈한다. 그 다음, 라디오 주파수 장비는 애드버타이즈된 그룹으로의 이동국의 핸드오프를 적어도 관리 또는 개시한다. 애드버타이즈먼트 메시지는 그룹들 각각을 식별하는 기지국 그룹 식별자를 포함하고, 기지국 그룹 식별자는 그룹들과 연관된 기지국 그룹핑 특성들을 나타낸다. 그룹들 각각과 연관된 기지국 그룹 식별자는 각 그룹 내의 대표 기지국을 위한 기지국 식별자이다.
적어도 몇몇 예시적인 실시예들에 따라, 라디오 주파수 장비는 이동국이 현재 소속되는 서빙 기지국일 수 있다.
여기에서 설명된 예시적인 실시예들은 잠재적인 핸드오프를 위해 많은 수들의 이웃 기지국들(예를 들면, 매크로 및/또는 펨토)의 보다 효율적인 관리를 제공한다.
여기에서 설명된 예시적인 실시예들은 또한 디바이스 배터리 수명을 개선하고, 브로드캐스트 메시지들을 위한 에어 인터페이스에서의 제한된 공간의 소비를 감소시키고/감소시키거나 데이터 송신/수신에 영향을 미치는 모든 잠재적인 타겟 기지국들의 상대적으로 긴 스캐닝 기간들을 감소시킨다.
본 발명은 여기에서 아래에 주어진 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 더 완전하게 이해될 것이고, 여기서 동일한 소자들은 동일한 참조 부호들에 의해 표시되고, 이들은 단지 도시를 위해서 주어지고 따라서, 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예들이 구현될 수 있는 원격통신 네트워크의 일부를 도시한 도면.
도 2는 일 예시적인 실시예에 따른 펨토 및 매크로 셀 배치들을 관리하기 위한 방법을 도시한 흐름도.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 방법의 몇몇 단계들을 도시하기 위한 도면들.
이제 다양한 예시적인 실시예들이 몇몇 예시적인 실시예들이 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 더 완전하게 설명될 것이다.
따라서, 예시적인 실시예들은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능한 반면에, 그의 실시예들은 도면들에서 예로서 도시되고 여기에서 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 예시된 실시예들을 개시된 특정한 형태들로 제한할 의도는 없지만, 반대로 예시적인 실시예들은 예시적인 실시예들의 범위에 속하는 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 커버해야만 함이 이해되어야 한다. 동일한 참조 부호들은 도면들의 설명에 걸처 동일한 소자들을 참조한다.
비록 용어들 제 1, 제 2 등이 여기에서 다양한 소자들을 설명하기 위해 이용될 수 있다고 하더라도, 이들 소자들은 이들 용어들에 의해 제한되지 않아야 함이 이해될 것이다. 이들 용어들은 단지 소자들을 구별하기 위해 이용된다. 예를 들면, 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나지 않고 제 1 소자는 제 2 소자로 칭해질 수 있고, 유사하게 제 2 소자는 제 1 소자로 칭해질 수 있다. 여기에서 이용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 연관된 나열된 아이템들의 임의의 하나 및 모든 조합들을 포함한다.
소자가 또 다른 소자에 "접속되거나", "결합된" 것으로서 참조될 때, 그것은 다른 소자에 직접적으로 접속되거나 결합될 수 있거나 중간 소자들이 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 반대로, 소자가 또 다른 소자에 "직접적으로 접속되거나", "직접적으로 결합된" 것으로서 참조될 때, 중간 소자들을 존재하지 않는다. 소자들 사이의 관계를 설명하기 위해 이용된 다른 단어들은 동일한 방식(예를 들면, "사이에" 대 "사이에 직접적으로", "인접한" 대 "직접적으로 인접한", 등)으로 해석되어야 한다.
여기에서 이용된 전문용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위함이고 예시적인 실시예들을 제한하도록 의도되지 않는다. 여기에서 이용된 바와 같이, 단수 표현들("a", "an" 및 "the")은 콘텍스트가 명백하게 나타내지 않으면, 또한 복수의 형태들을 포함하도록 의도된다. 여기에서 이용될 때, 용어들 "포함하다(comprises, includes)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 진술된 피처들(features), 정수들, 단계들, 동작들, 소자들 및/또는 구성요소들의 존재를 명시하지만, 그의 하나 이상의 다른 피처들, 정수들, 단계들, 동작들, 소자들, 구성요소들 및/또는 그룹들의 부가 또는 존재를 배제하지 않음이 또한 이해될 것이다.
"아래에", "밑에", "더 낮은 쪽의", "~보다 위에", "위쪽의" 등과 같은 공간적인 관련 용어들은 피처와 도면들에 도시된 바와 같은 또 다른 요소 또는 피처 사이의 관계 또는 하나의 소자를 설명하도록 설명의 용이함을 위해 여기에서 이용될 수 있다. 공간적인 관련 용어들은 도면들에 도시된 오리엔테이션들(orientations)에 더하여 이용 또는 동작 중인 디바이스의 상이한 오리엔테이션들을 포함하도록 의도됨이 이해될 것이다. 예를 들면, 도면들에서의 디바이스가 턴 오버(turn over)되면, 다른 소자들 또는 피처들 "밑에" 또는 "아래에"로서 설명된 소자들은 다른 소자들 또는 피처들 "보다 위에" 오리엔트된다. 따라서, 예를 들면, 용어 "밑에"는 ~보다 위에 뿐만 아니라, 밑에 있는 오리엔테이션을 포함할 수 있다. 그렇지 않으면, 디바이스는 (다른 오리엔테이션들로 참조되거나 뷰잉되거나 90도로 회전된) 오리엔트될 수 있고 여기에서 이용된 공간적인 관련 디스크립터들은 그에 따라서 해석되어야 한다.
몇몇 대안적인 구현들에서, 언급된 기능들/동작들은 도면들에서 언급된 순서와는 다르게 일어날 수 있음을 또한 주의해야 한다. 예를 들면, 포함된 기능성/동작들에 따라, 연속적으로 도시된 2개의 도면들은 사실 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 종종 반대 순서로 실행될 수 있다.
다르게 규정되지 않으면, 여기에서 이용된 모든 용어들(기술적 및 과학적인 용어들을 포함하는)은 예시적인 예들이 속하는 당업자에 의해 공통적으로 이해되는 것으로서 동일한 의미를 갖는다. 용어들 예를 들면, 공통적으로 이용된 사전들에서 규정된 용어들은 관련 분야의 콘텍스트에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로서 해석되어야 하고 여기에서 규정된 것과 다르게 표현되지 않으면 이상화되거나 너무 일반적인 의미로 해석되지 않을 것임이 또한 이해될 것이다.
예시적인 실시예들의 일부들 및 대응하는 상세한 설명은 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트들에 관한 동작의 상징적인 표현들 및 알고리즘들, 또는 소프트웨어에 관해 제시될 것이다. 이들 설명들 및 표현들은 당업자들이 효율적으로 다른 당업자들에게 그들의 업무들의 실체를 전달하는 것들이다. 용어가 여기에서 이용되고, 일반적으로 이용된 바와 같은 알고리즘은 원하는 결과를 초래하는 단계들의 일관성 있는 시퀀스가 되도록 생각이 된다. 단계들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 요구하는 것들이다. 일반적으로, 필수적이지는 않지만, 이들 양들은 저장되고, 전송되고, 조합되고, 그렇지 않으면 조작될 수 있는 광, 전기, 또는 자기 신호들의 형태를 취한다. 원리적으로 공통적인 이용의 이유를 위해서, 때때로 비트들, 값들, 소자들, 심볼들, 캐릭터들, 용어들, 수들 등과 같이 이들 신호들을 참조하는 것이 편리하다.
다음 설명에서, 도시적인 실시예들은 프로그램 모듈들 또는 기능적 처리들이 특정한 태스크들을 실행하거나 특정한 요약 데이터 유형들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 오브젝트들, 컴포넌트들, 데이터 구조들을 포함하는 것으로서 구현될 수 있고 기존의 네트워크 소자들 또는 제어 노드들에서의 기존의 하드웨어(예를 들면, 데이터베이스)를 이용하여 구현될 수 있는 동작들의 상징적인 표현들(예를 들면, 흐름도들의 형태로) 및 작동들을 참조하여 설명될 것이다. 이러한 기존의 하드웨어는 하나 이상의 중앙 처리 유닛들(CPUs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 주문형 반도체들, 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이들(FPGAs) 컴퓨터 등을 포함할 수 있다.
그러나, 이들 또는 유사한 용어들 모두는 적당한 물리적 양들과 연관되고 단지 이들 양들에 적용된 편리한 라벨들이어야 함을 명심해야 한다. 특별하게 다르게 언급되지 않거나, 논의로부터 명백한 것으로서, "처리하는(processing)" 또는 "컴퓨팅(computing)" 또는 "계산하는(calculating)" 또는 "결정하는(determining)" 또는 "디스플레이하는(displaying)" 등과 같은 용어들은 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전기 컴퓨팅 디바이스의 처리들 또는 작동을 참조하고, 상기 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전기 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리적, 전기적 양들로서 표현된 데이터를 조작하고 이들을 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장장치, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 변환한다.
예시적인 실시예들의 소프트웨어 구현된 양태들은 전형적으로 몇몇 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 인코딩되거나 몇몇 유형의 송신 매체를 통해 구현된다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 자기(예를 들면, 플로피 디스크 또는 하드 드라이브) 또는 광학의(예를 들면, 컴팩 디스크 판독 전용 메모리, 또는 "CD ROM")일 수 있고, 판독 전용 또는 랜덤 액세스일 수 있다. 유사하게, 송신 매체는 연선(twisted wire pairs), 동축 케이블, 광섬유, 또는 이 분야에 공지된 몇몇 다른 적합한 송신 매체일 수 있다. 예시적인 실시예들은 임의의 주어진 구현의 이들 양태에 의해 제한되지 않는다.
예시적인 실시예들은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 펨토 배치들의 콘텍스트로 여기에서 설명되지만, 일반적으로 펨토/매크로 공동-위치 배치들에 광범위하게 적용가능하도록 의도된다.
도 1은 도시적인 실시예들이 구현될 수 있는 원격통신 시스템의 일부를 도시한다. 원격통신 시스템(10)은 매크로 셀(100M) 및 각각 상이한 커버리지 영역들을 갖는 복수의 펨토 셀들(100F)을 포함하는 라디오 액세스 네트워크(RAN)의 일부로서 도시된다. 도시된 바와 같이, 복수의 펨토 셀들(100F)은 매크로 셀(100M)의 커버리지 영역과 중첩한다. 도 1에서, 펨토 셀들(100F)은 매크로 셀(100M)의 이웃들로서 고려된다.
도 1에 도시된 RAN는 RAN 제어 노드(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. RAN 제어 노드는 예를 들면, 계층적 네트워크 아키텍처의 라디오 네트워크 제어기(RNC) 또는 플랫 네트워크(flat network)의 서빙 라디오 네트워크 제어기(SRNC)일 수 있다. RAN 제어기 노드는 하나 이상의 패킷 및/또는 회로 교환 네트워크(예를 들면, 하나 이상의 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크들 등)를 통해 매크로 기지국(102M)과 연결될 수 있다. 매크로 기지국(102M)은 매크로 셀(100M)에서 라디오 커버리지를 제공한다.
RAN는 또한 펨토 관리 시스템(FMS)(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. FMS은 매크로 셀룰러 시스템의 RAN 제어 노드와 유사하고, 상기 RAN 제어 노드와 동일한 기능성을 갖는다.
FMS은 하나 이상의 패킷 및/또는 회로 교환 네트워크들(예를 들면, 하나 이상의 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크들 등)를 통해 복수의 펨토 기지국들(102F) 각각과 분리된 링크를 유지할 수 있다. 펨토 기지국들(102F)은 각각의 펨토 셀들(100F)에서 라디오 커버리지를 제공한다. 비록 여기에서 특별하게 논의되지 않았지만, 예시적인 실시예들은 피코 지기국들 또는 마이크로 기지국들과 연결하여 구현될 수 있거나 상기 피코 지기국들 또는 마이크로 기지국들에 적용가능하다.
여기에서 논의된 바와 같이, 펨토 기지국들, 매크로 기지국들 및/또는 네트워크 제어기들은 무선 주파수 네트워크 장비/소자들 또는 RAN 제어 노드들로서 언급될 수 있다.
다른 유형들의 라디오 액세스 네트워크들을 포함하는 다른 유형들의 원격통신 시스템들은 다음을 포함한다: 모바일 원격통신 시스템(UMTS); 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM); 어드밴스 모바일 전화 서비스(AMPS) 시스템; 협대역 AMPS 시스템(NAMPS); 전체 액세스 통신 시스템(TACS); 개인 디지털 셀룰러(PDC) 시스템; 미국 디지털 셀룰러(USDC) 시스템; EIA/TIA IS-95에 설명된 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템; WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access; 울트라 모바일 광대역(UMB); 및 롱 텀 에볼루션(LTE).
도 1을 계속 참조하면, 잘 공지된 바와 같이 이동국(104MS)은 에어 인터페이스를 통해 하나 이상의 펨토 기지국들(102F) 및 매크로 기지국(102M)과 통신한다. 이동국(104MS)은 예를 들면, 모바일 전화("셀룰러" 전화), 휴대가능한 컴퓨터, 포켓 컴퓨터, 핸드-헬드 컴퓨터, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 자동차에 장착된 모바일 디바이스 등일 수 있고, 이는 RAN과 음성 및/또는 데이터를 통신한다.
예를 위해서, 도 1은 단지 몇몇 펨토 기지국들(102F), 몇몇 펨토 셀들(100F), 단일 매크로 기지국(102M), 단일 매크로 셀(100M) 및 단일 이동국(104MS)을 도시한다. 그러나, RAN들은 임의의 수의 기지국들 및 셀들(펨토 및 매크로)을 포함할 수 있고, 이들은 임의의 수의 이동국들에 서빙할 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
예시적인 실시예들은 펨토 기지국 및 매크로 기지국 공동-배치들, 및/또는 오버레이 배치들을 관리하기 위한 방법들을 제공한다. 하나의 실시예에서, 매크로 기지국으로부터 이동국의 펨토 기지국으로의 핸드오프는 이동국이 핸드 오프(hand off)될 수 있는 복수의 후보 펨토 기지국들을 관리함으로써 제어된다.
도 2는 일 예시적인 실시예에 따라 펨토 및 매크로 기지국 공동-배치들을 관리하고/관리하거나 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다. 도 2에 도시된 예시적인 실시예는 이동국(104MS)이 현재 매크로 기지국(102M)에 의해 서빙되고 있다는 것을 가정하여 설명될 것이다. 이 예에서, 도 2에 도시된 방법은 매크로 기지국(102M)에 의해 실행된다. 그러나, 예시적인 실시예들은 또한 이동국(104MS)이 펨토 기지국(102F) 또는 다른 기지국(예를 들면, 피코 기지국, 매크로 기지국, 등)에 의해 서빙되는 상황들에 적용가능하다. 이 대안적인 예에서, 도 2에 도시된 방법은 펨토 기지국(102F)에 의해 실행된다. 도 2에 도시된 방법은 또한 RAN 제어 노드(예를 들면, RMC) 또는 기지국 제어기에서 실행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 단계(S210)에서, 매크로 또는 피코 기지국(102M)은 펨토 그룹핑 특성들에 기초하여 이웃 펨토 기지국들(102F)을 임의의 식별가능한 그룹들("펨토 그룹들"로서 언급된)로 체계화한다. 펨토 그룹들 각각은 적어도 하나의 펨토 기지국을 포함한다. 펨토 그룹핑 특성들은 펨토 기지국들(102F) 각각과 연관되고, 결과적으로 펨토 그룹들과 연관된다. 펨토 그룹핑 특성들은 예를 들면: 라디오 주파수(RF) 특성들; 지리적 위치 특성들(예를 들면, 주위, 거리, 아파트들 등); 펨토 페이징 그룹들; 주파수 할당(FA 인덱스); 고유 프리엠블 시퀀스(예시적인 프리엠블은 2009년 1월로부터 IEEE에 의한 802.16의 "PART 16; AIR INTERFACE FOR BROADBAND WIRELESS ACCESS SYSTEMS" 섹션 8.4.6.1.1에 설명되지만, 예시적인 실시예들은 이 예에 제한되지 않아야 한다); 고유 프리엠블 시퀀스 또는 고유 프리엠블 시퀀스들의 임의의 서브세트; 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 서브세트; 또는 다른 논리적 특성들. 도 3은 복수의 펨토 그룹들(G1 내지 G6)로 체계화된 복수의 펨토 셀들(102F)을 도시한다.
도 3에 도시된 이 예에서, 도 2에 도시된 단계(S210)에 관하여 상기 설명된 바와 같이 매크로 기지국(102M)은 복수의 펨토 기지국들(102F)을 복수의 펨토 그룹들(G1 내지 G6)로 그룹핑한다.
다시 도 2를 참조하면, 단계들(S212 내지 S226)에서, 매크로 기지국(102M)은 이동국의 핸드오프를 위해 체계화된 복수의 이웃 기지국들을 관리한다. 비록 관리 단계가 도 2의 단계들(S212 내지 S226)을 포함하는 것으로서 설명되지만, 예시적인 실시예들에 따라서, 관리 단계는 도 2에 관하여 도시되고 설명된 하나 이상의 단계들(S212 내지 S226)을 포함할 수 있다.
특히, 단계(S212)에서 매크로 기지국(102M)은 각 펨토 그룹(예를 들면, 도 3에 도시된 펨토 그룹들(G1 내지 G6) 각각)에 대표 기지국 식별자(BSID)를 할당한다. BSID(또한 기지국 그룹 식별자로서 언급된)는 적어도 예를 들면, 주어진 펨토 그룹과 연관된 펨토 그룹핑 특성들을 나타내고 표현한다. 하나의 예에서, 각 그룹에 대한 할당된 기지국 그룹 식별자는 대응하는 그룹 내의 기지국을 위한 BSID가 아니다.
대안적으로, 단계(S212)에서, 매크로 기지국(102M)은 대표 펨토 기지국으로서 각 펨토 그룹의 펨토 기지국을 선택한다. 이 예에서, 선택된 펨토 기지국에 대한 BSID는 상이하고 고유 BSID에 의해 식별된 펨토 기지국을 또한 포함할 수 있는 각각의 펨토 그룹을 식별하는 기지국 그룹 식별자로서 이용된다.
도 4는 도 2에 도시된 방법의 몇몇 단계들을 도시하기 위한 복수의 펨토 기지국들을 도시한다. 하나의 양태에서, 도 4는 매크로 기지국(102M)이 대표 펨토 기지국으로서 각 펨토 그룹으로부터 펨토 기지국을 선택하는 경우를 도시한다.
도 2로 되돌아가면, 단계(S214)에서, 매크로 기지국(102M)은 애드버타이즈먼트 메시지로 그의 각각의 이웃들에게 애드버타이즈한다. 하나의 예에서, 애드버타이즈먼트 메시지는 2009년 1월로부터 IEEE에 의한 802.16의 "PART 16; AIR INTERFACE FOR BROADBAND WIRELESS ACCESS SYSTEMS"에 설명된 NBR-ADV 메시지, 로컬 및 도시 영역 네트워크들을 위한 IEEE 표준에 대한 IEEE P802.16m DRAFT 보정의 섹션 16.2.3.12에 설명된 AAI_NBR-ADV 메시지, 임의의 브로드캐스트 애드버타이즈먼트 메시지 또는 브로드캐스트 정보와 같은 이웃 애드버타이즈먼트 메시지이다. 이 예에서, 매크로 기지국(102M)은 그룹들 각각에 할당된 기지국 그룹 식별자를 포함하는 애드버타이즈먼트 메시지로 펨토 그룹들 각각을 애드버타이즈한다.
도 2를 계속 참조하면, 단계(S216)에서, 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)로부터의 요청에 응답하여 이웃 기지국들의 스캔의 개시를 유발한다. 스캔은 스캐닝 간격에 걸처 실행된다. 이 예에서, 매크로 기지국(102M)은 애드버타이즈먼트 메시지에 응답하여 이동국(104MS)으로부터 스캔 요청을 수신한다. 대안적으로, 이동국(104MS)은 애드버타이즈먼트 메시지, 임의의 브로드캐스트 애드버타이즈먼트 메시지 또는 브로드캐스트 정보에 응답하여 이웃 기지국들의 스캔을 개시할 수 있다.
스캔을 개시하기 위해, 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)으로부터의 스캔 요청에 응답하여 이동국(104MS)에 의해 스캐닝될 기지국들의 리스트를 생성하고, 이동국(104MS)으로 생성된 스캔 리스트를 전송한다.
하나의 예에서, BSID가 펨토 그룹을 식별하기 위해 이용된다면, 스캔 리스트는 이웃 펨토 기지국들로부터 허용된 기지국들의 일시적인 리스트이다. 스캔 리스트는 애드버타이즈된 리스트로부터 생성될 수 있고/있거나 펨토 기지국들을 위한 이전에 리포트된 수신된 유효 신호 세기 표시자(RSSI) 값들에 기초할 수 있고, 하나 이상의 펨토 그룹들로부터 다른 기지국들에 대해 스캐닝할 것을 이동국에게 지시한다.
매크로 기지국(102M)으로부터의 스캔 리스트에 응답하여, 이동국(104MS)은 적어도 하나의 유효 펨토 그룹을 식별하기 위해 각각의 펨토 그룹에 속하는 적어도 하나의 펨토 기지국을 스캐닝한다. 이 단계에서, 이동국(104MS)은 또한 이용가능한 이웃 펨토 기지국 정보를 결정하고, 각 펨토 그룹의 펨토 기지국들에 관한 측정들을 얻기 위해 각 펨토 그룹의 펨토 기지국들을 스캐닝한다. 예를 들면, 얻어진 특정들은 기지국 수신된 신호 세기 표시자(BS RSSI) 값들, 기지국 캐리어 대 간섭 및 잡음 비(BS CINR), 상대적 지연, 라운드 트립 지연(round trip delay)(RTD), 예상된 패킷 에러 레이트(PER) 등을 포함할 수 있다. 그 다음, 이동국(104MS)은 유효 펨토 그룹들, 얻어진 정보 및 측정들을 서빙 매크로 기지국(102M)에 리포트한다.
하나의 예에서, 이동국(104MS)은 유효 펨토 그룹이 검출될 때까지, 각 그룹의 허용된 펨토 기지국들 중 적어도 하나의 펨토 기지국을 계속 스캐닝한다. 여기에서 논의된 바와 같이, 이동국에 대한 "유효 펨토 그룹"은 적어도 하나의 펨토 기지국을 포함하고, 이동국은 가입자이고 이동국은 허용된 엔트리 및 서비스이다. 이의 전형적인 예는 가정의 이동국 가입자 및 집의 펨토 기지국 또는 아파트들의 근방이다. 유효 펨트 그룹의 비-가입자들은 거부된 엔트리 및 서비스일 수 있고, 가입자 이동국은 인식되고(예를 들면, 이동국 식별자(MSID) 및 가입자 리스트에 기초하여) 제공된 서비스일 것이다. 이러한 펨토 그룹들은 폐쇄된 가입자 그룹들(CSG)로서 언급된다. 그러나, 매크로 기지국 하에서, 임의의 특정한 그룹들에 속하지 않는 기지국들일 수 있다. 이들 오픈 그룹들은 모든 가입자들을 위해 '오픈'된다. 따라서, 유효 기지국은 CSG, 이동국 가입자조건 또는 임의의 오픈 펨토 기지국으로부터 임의의 기지국일 수 있다.
도 2를 계속 참조하면, 단계(S218)에서, 매크로 기지국(102M)은 스캔 결과들, 얻어진 측정들 및 이동국(104MS)으로부터 결정된 유효 펨토 그룹(들)을 수신한다.
단계(S220)에서, 서빙 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)이 이동국(104MS)에 의해 리포팅된 스캔 결과들에 기초하여 임의의 유효 펨토 그룹 근처에 있는지의 여부를 결정한다. 이 예에서, 특정한 유효 펨토 그룹에 대한 리포팅된 비-제로 RSSI 값은 이동국(104MS)이 유효 펨토 그룹 근처에 있음을 나타낸다. 여기에서 논의된 바와 같이, 이동국(104MS) 근처에 있는 유효 펨토 기지국은 잠재적인 "타겟 펨토 기지국"으로서 언급되고, 이동국(104MS) 근처에 있는 유효 펨토 그룹은 잠재적인 "타겟 펨토 그룹"으로서 언급된다.
예시적인 실시예들에 따라, 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)의 가입자조건 및 펨토 그룹으로의 이동국(104MS)의 근접성(예를 들면, 스캔 리포트 메시지로 멤버 기지국의 RSSI 값에 의해 나타내어진)에 기초한 타겟 펨토 그룹들 또는 타겟 펨토 기지국들과 같이 유효 펨토 그룹들 또는 유효 펨토 기지국들을 식별할 수 있다. BSID가 상기 설명된 애드버타이즈먼트 메시지로 펨토 그룹을 표현하기 위해 이용된다면, 이동국(104MS)은 이동국(104MS)이 잠재적인 핸드오프를 위해 타겟 펨토 기지국 또는 타겟 펨토 그룹에 접근하고 있는지를 나타내는 펨토 그룹의 다중 멤버들에 관한 정보를 리포팅할 수 있다.
도 2를 계속 참조하면, 매크로 기지국(102M)이 이동국(104MS)이 임의의 유효 펨토 그룹의 가까운 곳 또는 근처에 있지 않음을 결정하면, 처리는 단계(S216)으로 되돌아가고 여기에서 논의된 바와 같이 계속된다. 이 예에서, 매크로 기지국(102M)이 이동국(104MS)이 임의의 유효 펨토 그룹의 가까운 곳 또는 근처에 있지 않음을 결정하면, 이동국(102MS)은 체계화된 복수의 이웃 기지국들을 반복적으로 스캐닝한다.
단계(S220)으로 되돌아가서, 매크로 기지국(102M)이 적어도 하나의 타겟 펨토 그룹을 식별하면, 단계(S221)에서 매크로 기지국(102M)은 임의의 허용된 펨토 기지국들이 단계(S221)에서 식별된 하나 이상의 타겟 펨토 그룹들의 타겟 펨토 기지국들에 대응하는지의 여부를 결정한다. 여기에서 논의된 바와 같이, 허용되고 타겟 펨토 기지국들 양쪽 모두로서 고려된 그들 펨토 기지국들은 "후보 펨토 기지국들"로서 언급된다. 하나의 예에서, 매크로 기지국(102M)은 후보 펨토 기지국들 또는 후보 펨토 그룹(들)을 결정하기 위해 허용된 펨토 기지국들의 BSID들과 타겟 펨토 기지국들의 BSID들을 비교한다.
매크로 기지국(102M)이 단계(S221)에서 하나 이상의 후보 펨토 기지국들을 식별하면, 단계(S222)에서, 매크로 기지국(102M)은 식별된 후보 펨토 기지국들 각각에 대한 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)과 신호 세기 표시자 임계값(RSSI_THRESH)을 비교한다. 하나의 예에서, 수신된 신호 세기 표시자 값들은 이동국(104MS)에 의해 매크로 기지국(102M)에 리포팅된 수신된 신호 세기 표시자들(RSSI) 및/또는 캐리어 대 간섭 및 잡음 비(CINR)이다. 그리고, 신호 세기 표시자 임계값은 RSSI 임계값이다.
하나 이상의 후보 펨토 기지국들에 대한 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)이 신호 세기 표시자 임계값을 넘으면, 매크로 기지국(102M)은 단계(S224)에서 신호 세기 표시자 임계값을 넘는 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)을 가지는 후보 펨토 기지국들 중 하나로의 이동국(104MS)의 핸드오프를 개시한다. 그 다음, 이동국(104MS)은 이 분야에 공지된 바와 같이 후보 펨토 기지국에 핸드 오프된다.
예시적인 실시예에 따라, 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)이 신호 세기 표시자 임계값(RSSI_THRESH) 이상이면, 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)은 신호 세기 표시자 임계값을 넘는다.
하나 이상의 후보 펨토 기지국이 신호 세기 표시자 임계값(RSSI_THRESH) 이상인 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)을 가지면, 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)을 핸드 오프하기 위해 후보 펨토 기지국들 중 하나를 선택한다. 하나의 예에서, 매크로 기지국(102M)은 가장 높은 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)과 연관된 후보 펨토 기지국을 선택한다. 또 다른 예에서, 매크로 기지국(102M)은 후보 펨토 기지국들의 부하에 기초하여 후보 펨토 기지국을 선택한다. 또 다른 예에서, 매크로 기지국(102M)은 예상된 패킷 에러 레이트(PER)에 기초하여 후보 펨토 기지국을 선택한다.
단계(S222)로 되돌아오면, 어떠한 후보 펨토 기지국들도 신호 세기 표시자 임계값(RSSI_THRESH) 이상인 수신된 신호 세기 표시자 값(RSSIFBS)을 갖지 않으면, 단계(S226)에서 매크로 기지국(102M)은 단계(S220)에서 식별된 타겟 기지국들에 대한 스캔 리스트를 개선한다(refine). 하나의 예에서, 매크로 기지국(102M)은 이동국(104MS)으로 스캔 리스트 업데이트 메시지를 전송함으로써 이동국(104M)에서 기지국들의 스캔 리스트를 개선한다. 스캔 리스트 업데이트 메시지는 허용된 기지국들의 적어도 일부를 식별하는 SCAN-RSP 메시지일 수 있다.
단계(S221)에서 스캔 리스트를 개선한 이후에, 처리는 단계(S221)로 되돌아가고 상기 논의된 것과 같이 진행한다.
단계(S221)로 되돌아오면, 어떠한 허용된 펨토 기지국들도 식별된 타겟 펨토 기지국들에 대응하지 않으면, 방법은 단계(S226)으로 진행하고 상기 논의된 바와 같이 계속된다.
예시적인 실시예들은 매크로 및 펨토 기지국들을 포함하는 무선 통신 네트워크의 부분들에서 기지국들의 더 관리가능한 타겟 리스트를 제공한다.
따라서, 본 발명이 설명되고, 동일한 것이 많은 방식으로 다양해질 수 있음이 명백해질 것이다. 이러한 변동들은 본 발명을 벗어나는 것으로서 간주되지 않아야 하고, 모든 이러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
10: 원격통신 시스템 100M: 매크로 셀
100F: 펨토 셀들 102F: 펨토 기지국들
104MS: 이동국

Claims (10)

  1. 이동국의 핸드오프(handoff) 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법에 있어서:
    상기 복수의 이웃 기지국들과 연관된 기지국 그룹핑 특성들에 따라 라디오 주파수 장비에 의해, 상기 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화하는 단계; 및
    상기 이동국의 핸드오프를 위해 상기 체계화된 복수의 이웃 기지국들을 관리하는 단계를 특징으로 하는, 이동국의 핸드오프 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국 그룹핑 특성들은 상기 복수의 이웃 기지국들과 연관된 라디오 주파수 특성들, 상기 복수의 이웃 기지국들과 연관된 지리적 위치 특성들, 기지국 페이징 그룹들, 주파수 할당, 및 상기 이동국에 대한 인터넷 프로토콜 어드레스 서브넷 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 라디오 주파수 특성들은 주파수 할당, 고유 프리엠블 시퀀스, 및 순환 프리픽스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동국의 핸드오프 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리 단계는:
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 기지국들의 각각의 그룹에 기지국 그룹 식별자를 할당하는 단계;
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈먼트 메시지(advertisement message)로 상기 그룹들 각각을 애드버타이즈하는 단계; 및
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈된 그룹의 기지국으로의 상기 이동국의 핸드오프를 관리하는 단계를 특징으로 하고,
    각각의 그룹에 할당된 상기 기지국 그룹 식별자는 상기 연관된 기지국 그룹핑 특성들을 나타내고 표현하는 것 중 적어도 하나이고,
    상기 애드버타이즈먼트 메시지는 상기 그룹들 각각에 할당된 상기 기지국 그룹 식별자를 포함하는, 이동국의 핸드오프 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리 단계는:
    대표 기지국으로서 각각의 그룹에서 기지국을 선택하는 단계;
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈먼트 메시지로 상기 그룹들 각각을 애드버타이즈하는 단계; 및
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈된 그룹의 기지국으로의 상기 이동국의 핸드오프를 관리하는 단계를 특징으로 하고;
    상기 애드버타이즈먼트 메시지는 상기 그룹들 각각에 할당된 상기 기지국 그룹 식별자를 포함하고,
    각각의 그룹에 대한 상기 기지국 그룹 식별자는 상기 선택된 기지국에 대한 기지국 식별자이고,
    상기 기지국 식별자는 기지국 그룹핑 특성들을 나타내고 표현하는 것 중 적어도 하나인, 이동국의 핸드오프 및 복수의 이웃 기지국들을 관리하기 위한 방법.
  5. 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법에 있어서:
    상기 복수의 이웃 기지국들 각각과 연관된 기지국 그룹핑 특성들에 따라 라디오 주파수 장비에 의해, 상기 복수의 이웃 기지국들을 그룹들로 체계화하는 단계;
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈먼트 메시지로 상기 그룹들 각각을 애드버타이즈하는 단계; 및
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 애드버타이즈된 그룹의 기지국으로의 상기 이동국의 핸드오프를 관리하고 개시하는 것 중 적어도 하나인 단계를 특징으로 하고,
    상기 애드버타이즈먼트 메시지는 상기 그룹들 각각을 식별하는 기지국 그룹 식별자를 포함하고, 각각의 기지국 그룹 식별자는 대응 그룹과 연관된 상기 기지국 그룹핑 특성들을 나타내고 표현하는 것 중 적어도 하나인, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 기지국들의 각각의 그룹에 상기 기지국 그룹 식별자를 할당하는 단계를 추가로 특징으로 하고;
    각각의 그룹에 대한 상기 기지국 그룹 식별자는 상기 대응 그룹의 기지국에 대한 기지국 식별자가 아닌 것인, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    대표 기지국으로서 각각의 그룹에서 기지국을 선택하는 단계를 추가로 포함하고;
    각각의 그룹에 대한 상기 기지국 그룹 식별자는 상기 선택된 기지국에 대한 기지국 식별자인, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 관리 및 개시 단계들 중 적어도 하나는:
    라디오 주파수 장비에 의해, 상기 이동국이 상기 체계화된 복수의 이웃 기지국들 중 적어도 하나 근처에 있는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 라디오 주파수 장비에 의해, 수신된 신호 세기 표시자를 신호 세기 표시자 임계값과 비교하는 단계로서, 상기 수신된 신호 세기 표시자는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국과 연관되는, 상기 비교하는 단계; 및
    상기 수신된 신호 세기 표시자가 상기 신호 세기 표시자 임계값을 넘으면, 상기 라디오 주파수 장비에 의해, 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로의 상기 이동국의 핸드오프를 개시하는 단계를 포함하는, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 관리 및 개시 단계들 중 적어도 하나는:
    상기 이동국에 의해, 상기 애드버타이즈먼트 메시지에 응답하여 상기 체계화된 복수의 이웃 기지국들의 스캔을 개시하는 단계를 포함하고;
    상기 결정 단계는 상기 이동국이 상기 스캔 동안 얻어진 스캔 결과들 및 측정들에 기초하여 상기 체계화된 복수의 이웃 기지국들 중 적어도 하나 근처에 있는지의 여부를 결정하는, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 그룹들 각각과 연관된 상기 기지국 그룹 식별자는 각각의 그룹 내의 대표 기지국에 대한 기지국 식별자인, 복수의 이웃 기지국들을 관리하고 이동국의 핸드오프를 개시하기 위한 방법.
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