KR20130009838A - 오버라잉 매크로셀들과 마이크로셀들 간에 트래픽을 지향하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

오버라잉 매크로셀들과 마이크로셀들 간에 트래픽을 지향하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상이한 사이즈들의 셀들 간에 트래픽을 지향하기 위한 방법들의 실시예들을 제공한다. 상기 방법의 일 실시예는 소스 셀 및 타깃 셀의 커버리지 영역들의 사이즈들을 나타내는 정보에 기초하여 소스 셀로부터 타깃 셀로 핸드 오프할지를 모바일 유닛에서 결정하는 단계를 포함한다.

Description

오버라잉 매크로셀들과 마이크로셀들 간에 트래픽을 지향하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTING TRAFFIC BETWEEN OVERLYING MACROCELLS AND MICROCELLS}
본 출원은 2010년 4월 10일에 출원된, 미국 가특허출원 제61/342,167호에 대한 우선권을 청구한다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이며, 보다 특별히는, 무선 통신 시스템들에 관한 것이다.
종래의 무선 통신 시스템들은 하나 이상의 모바일 유닛들에 무선 접속을 제공하기 위해 기지국들의 네트워크를 사용한다. 각각의 기지국은 셀 및/또는 섹터로서 언급되는 지리적인 영역 내에서 무선 접속을 제공한다. 종래의 기지국들은, 몇몇 경우들에서, 매크로셀을 서빙(serve)하는 기지국에 대해 대략 35W인, 이용가능한 전송 파워의 미리 결정된 양을 사용하여 신호들을 전송할 수 있다. 매크로셀의 범위는 이용가능한 전송 파워, 이용가능한 파워의 각도 분배, 매크로셀 내의 장애물, 환경 조건들 등을 포함하는 다수의 요소들에 의해 결정된다. 예를 들어, 매크로셀의 범위는 인구가 밀집한 도시 환경에서는 300m만큼의 작은 것으로부터, 인구가 희박한 시골 환경에서는 10km만큼의 큰 것으로 변할 수 있다. 커버리지 영역은 또한 이들 파라미터들 중 어느 하나가 변하면 시간적으로 변할 수 있다.
다른 타입들의 액세스 포인트들 또는 액세스 네트워크들은 또한, 모바일 유닛들에 무선 접속을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 보다 낮은 파워 액세스 포인트들(기지국, 기지국 라우터들, 홈 e-노드-Bs(home e-node-Bs) 등으로 언급될 수 있음)은 비즈니스 캠퍼스, 기차역 또는 푸드 코트(food court)와 같은 공용 지역, 거주지 또는 빌딩의 점유자들에게 무선 접속을 제공하는 거주지 또는 빌딩에 배치될 수 있다. 거주지에 배치된 기지국들 또는 액세스 포인트들은 통상적으로, 그것들이 거주지를 포함하는 훨씬 작은 지역(예컨대, 마이크로셀, 펨토셀(femtocell), 또는 피코셀(picocell))에 무선 접속을 제공하도록 의도되기 때문에, 홈 기지국 라우터들, 홈 eNB들, 펨토셀들, 마이크로셀들, 피코셀들 등으로 언급된다. 펨토셀들과 같은 낮은 범위 액세스 디바이스들은, 매크로셀들에 커버리지를 제공하는데 사용되는 종래의 기지국들보다 훨씬 작은 파워 출력을 갖는다. 예를 들어, 통상적인 펨토셀 또는 마이크로셀은 10mW 정도의 전송 파워를 갖는다. 결국, 통상적인 펨토셀의 범위는 매크로셀의 범위보다 훨씬 작다. 예를 들어, 펨토셀의 통상적인 범위는 약 100m 정도 미만이다. 펨토셀들 또는 마이크로셀들의 클러스터들(clusters)은 또한 보다 큰 지역들 및/또는 보다 많은 사용자들에게 커버리지를 제공하도록 배치될 수 있다.
이종 네트워크들은 상이한 사이즈의 셀들에 무선 접속을 제공하기 위한 상이한 타입들의 디바이스들의 혼합을 포함한다. 예를 들어, 펨토셀들은 오버레이 구성(overlay configuration)으로 매크로-셀룰러 네트워크와 연계하여 배치되도록 기대된다. 또 다른 예를 들어, 매크로-셀룰러 네트워크는 다수의 거주지들을 포함하는 이웃에게 무선 접속을 제공하는데 사용될 수 있다. 거주지들 중 하나에 위치되거나 이웃을 통해 이동하는 모바일 유닛은 매크로-셀룰러 네트워크를 사용하여 무선 통신 시스템을 액세스할 수 있다. 개별 펨토셀들은 거주지 내에서(또는 인근에서) 오버레이 커버리지를 제공하기 위해 하나 이상의 거주지들에 배치될 수 있다. 펨토셀들의 클러스터들은 빌딩 내에서(또는 인근에서) 오버레이 커버리지를 제공하기 위해 하나 이상의 빌딩들에 배치될 수 있다. 어느 한 경우에서, 커버리지 영역 내의 매크로셀들과 펨토셀들 간의 1 대 다 관계(one-to many relationship)가 존재할 것이다. 이종 네트워크들은 또한 상이한 사이즈의 지리적인 영역들에서 동작하는 마이크로셀들, 피코셀들, 및 릴레이들(relays)을 포함할 수 있다. 하지만, 이종 네트워크들에 배치되는 디바이스들은 통상적으로 2개의 주요한 타입들: 즉 (1) 매크로셀들 및 매크로셀 릴레이들을 포함하는 큰 셀들, 및 (2) 마이크로셀들, 피코 셀들, HeNB들, 펨토셀들, 및 작은 릴레이들을 포함하는 작은 셀들로 분류된다.
사용자가 큰 셀들 및 오버레이하는 보다 작은 셀들에 의해 서빙되는 지리적 영역들을 통과해서 이동하므로, 사용자 장비는 큰 셀들 및/또는 작은 셀들 간에서 핸드 오프(hand off)될 수 있다. 핸드오버를 시작하기 위한 기본 조건은, 후보 타깃 기지국 또는 셀로부터의 신호 세기가 현재 서빙하는 기지국 또는 셀로부터의 신호 세기보다 강하고/양호한 경우이다. 하지만, 타깃 기지국이 서빙하는 기지국보다 강한 신호를 갖는 것으로 보이자마자 모바일 유닛을 간단히 핸드 오프하는 것은, 다수의 문제점들을 야기할 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀과 그것의 이웃 셀들 간의 경계들 인근의 신호 세기들은 (거의 당연히) 거의 동일하다. 그러므로, 경계 인근의 각각의 모바일 유닛들에 의해 수신되는 신호 세기는, 대략 동일하고, 비교적 작은 편차들이 플립-플롭(flip-flop)에 상대적인 신호 세기를 야기할 수 있다. 특정한 모바일 유닛에 의해 수신되는 신호들의 세기는 또한, 모바일 유닛의 움직임 및/또는 환경 변경들로 인해 빠르게 변할 수 있다. 결국, 모바일 유닛은, 핸드 오프가 상대적인 신호 세기에만 기초하여 수행되면, 빠르게 핸드 백 및 포스(hand back and forth)(핑-퐁하는(ping-ponging) 것으로서 알려진 현상)될 수 있다. 핑-퐁하는 것은 유효한 오버헤드를 불필요하게 소모하고, 인지되는 콜 품질(call quality)을 열화시키고, 드롭된 콜들(droped calls)을 야기할 수 있다.
핸드오버들은 보다 복잡한 핸드오프 조건을 사용함으로써 보다 확고하게 행해질 수 있다. 예를 들어, 종래의 핸드오버들은, 후보 셀로부터의 신호 세기가 히스테리시스 값(hysteresis value) 및 오프셋 값들(offset values)에 의해 결정되는 임의의 양만큼 현재 서빙 셀로부터의 신호 세기들보다 양호할 때, 수행된다. 각각의 셀은 히스테리시스의 신호 값, 예컨대 2dB를 사용한다. 각각의 셀은 또한, 셀과 그것의 이웃 셀들 간의 핸드오프들에 적용되는 오프셋들에 대한 상이한 값들을 유지한다. 예를 들어, 서빙 셀과 제 1 이웃 셀 간의 핸드오프들의 오프셋 값은 1dB일 수 있고, 서빙 셀과 제 2 이웃 셀 간의 핸드오프들에 대한 오프셋 값은 2dB일 수 있다. 시간-대-트리거(time-to-trigger)(TTT)는, 타깃 셀에 대한 "양호한" 조건들이 적어도 TTT 지속기간 동안 지속할 때까지, 핸드 오프를 지연시키는데 사용된다. 3G 기술들에서, 히스테리시스, 오프셋 값들, 및 TTT는 모든 셀들에 적용되는 하나의 골든 세트(gold set)로 설정된다.
하지만, 액티브 모바일 유닛들에 의해 사용되는 종래의 핸드오프 기술들과 유휴 모바일 유닛들에 의해 사용되는 셀 재선택 기술들(cell reselection techniques)은 큰 셀들과 작은 셀들 간에 구별하지 못한다. 결국, 이종 네트워크들은 큰 셀들과 잠재적으로 중첩하는 작은 셀들 간에 트래픽을 효과적으로 지향(direct) 및/또는 분배할 수 없다. 이종 네트워크 내에서 사용자들을 부드럽게 분배하지 못하는 능력이 불균형들 및 다른 문제점들을 로드(load)하도록 야기할 수 있다.
이종 네트워크들의 동작은 또한 상이한 타입들의 액세스 포인트들에 대한 상이한 표준들 및/또는 프로토콜들의 사용에 의해 복잡해질 수 있다. 예시적인 네트워크 서비스들은, HRPD(High Rate Packet Data), LTE(Long Term Evolution), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등을 포함하는 상이한 전송 프로토콜들에 따라 동작하고, 상이한 캐리어들(carriers)을 사용하는 상이한 네트워크 요소들에 의해 제공될 수 있다. 이들 네트워크 서비스들의 각각은 특정한 라디오 액세스 기술(radio access technology)(RAT)에 대해 정의될 수 있는 캐리어들을 사용하고, 각각 상이한 전송 프로토콜을 정의하는 무선 액세스 기술은 통상적으로 라디오 액세스 기술에 기초한 통신들의 전송 및 수신을 위한 고유한 무선 주파수 구성을 필요로 한다.
개시되는 주제는, 하나 이상의 상술한 문제점들의 영향들을 해소하는 것이다. 아래에서는, 개시되는 주제의 몇몇 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시되는 주제의 간단한 요약을 제공한다. 이 요약이 개시되는 주제에 대한 완전한 개괄은 아니다. 개시되는 주제의 핵심적이고 중요한 요소들을 식별하거나, 개시되는 주제의 범위를 묘사하도록 의도되지는 않는다. 또한, 그것의 목적은 차후에 논의되는 상세한 설명에 대한 실마리로서 간단한 형태로 몇몇 개념들을 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 상이한 사이즈들의 셀들 간에 트래픽을 지향하기 위한 방법들이 제공된다. 상기 방법의 일 실시예는 모바일 유닛에서, 소스 셀과 타깃 셀의 커버리지 영역들의 사이즈들을 나타내는 정보에 기초하여 소스(또는 서빙) 셀로부터 타깃 셀로 핸드 오프할지를 결정하는 단계를 포함한다. 다른 일 실시예에서, 소스 셀로부터 타깃 셀로 일정한 확률로 핸드 오프하도록 결정하기 위해 모바일 유닛에 의해 사용될 수 있는 우선 순위를 나타내는 정보를 소스 셀로부터 전송하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 우선 순위는, 소스 셀(들) 및 핸드오프 또는 재선택 타깃 셀(들)의 로딩(loading) 및 커버리지 영역의 사이즈에 기초하여 네트워크에 의해 결정될 수 있다.
개시되는 주제는, 동일한 도면번호들이 동일한 요소들을 식별하는 첨부 도면들과 연계하여 취해지는 아래의 설명을 참조함으로써 이해될 수 있다.
본 발명은 이종 무선 통신 시스템에 의해 지원되는 셀들의 커버리지 영역들의 사이즈들에 기초하여 액티브 모바일 디바이스들에 의한 핸드오프 및/또는 유휴 모바일 유닛들(idle mobile units)에 의한 셀 재선택을 제어하기 위한 방법을 제공한다.
도 1a는 무선 통신 시스템의 제 1 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 1b는 무선 통신 시스템의 제 2 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 2는 무선 통신 시스템의 제 3 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 3은 상대적인 셀 사이즈들 및/또는 커버리지 영역들에 기초하여 핸드오프 파라미터들을 결정하는 기하학적 접근법의 일 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 4는 매크로셀들로 형성되는 무선 통신 시스템에서 다수의 재선택들에 기초하여 결정되는 스피드 요소(speed factor)를 개념적으로 도시하는 도면.
도 5는 사용자 장비 분배의 제 1 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 6은 사용자 장비 분배의 제 2 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 7은 매크로셀들과 마이크로셀들 간에 트래픽을 지향하는 방법의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
개시되는 주제가 다양한 변형예들 및 대안의 형태들로 허용가능하며, 그것의 특정한 실시예들은 도면들에서 예로써 도시되며, 여기에서 상세히 설명된다. 하지만, 특정한 실시예들에 대한 설명이 개시되는 특정한 형태들로 개시되는 주제를 제한하도록 의도되지 않으며, 대조적으로, 그 의도는 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 모든 변형예들, 등가물들, 및 대안들을 포괄하는 것이다.
예시적인 실시예들이 아래에서 설명된다. 명확성의 관점에서, 실제 구현에 대한 모든 특징들이 본 명세서에서 설명되는 것은 아니다. 물론, 그러한 실제 실시예의 개발에서, 다양한 구현 특정 결정들(implementation-specific decisions)이 구현예마다 변하는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제한들에 따라, 개발자들의 특정한 목표들을 달성하도록 행해짐을 이해할 것이다. 더욱이, 그러한 개발 노력이 복잡하고, 시간 소모적일 수 있지만, 본 명세서의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들에게 평범한 일임이 이해될 것이다.
개시되는 주제가 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 다양한 구조들, 시스템들 및 디바이스들은, 기술분야의 당업자들에게 잘 알려진 세부사항들로 본 발명을 모호하게 하지 않도록 예시만의 목적으로 도면들에서 개략적으로 설명된다. 그럼에도 불구하고, 첨부된 도면들은 개시되는 주제의 예시적인 예들을 기술하고 설명하도록 포함된다. 여기에서 사용되는 단어들 및 표현들은 관련 기술분야의 당업자들에 의해 이들 단어들 및 표현들의 이해를 갖는 의미있는 일관성을 갖도록 이해되고 해석되어야 한다. 용어 또는 표현의 특정한 정의, 즉 기술분야의 당업자들에 의한 이해로서 일반적이고 관례적인 의미와는 상이한 정의가 여기에서의 용어 또는 표현의 일정한 사용에 의해 암시되도록 의도된다. 용어 또는 표현이 특정한 의미, 즉, 당업자들에 의해 이해되는 것 이외의 의미를 갖도록 의도되는 정도까지, 그러한 특정한 정의는 용어 또는 표현에 대한 특정한 정의를 직접적으로 그리고 명료하게 제공하는 정의 방식으로 명세서에서 명확히 설명될 것이다.
일반적으로, 본 출원은 이종 무선 통신 시스템에 의해 지원되는 셀들의 커버리지 영역들의 사이즈들에 기초하여 액티브 모바일 디바이스들에 의한 핸드오프 및/또는 유휴 모바일 유닛들(idle mobile units)에 의한 셀 재선택을 제어하기 위한 기술들을 설명한다. 이종 네트워크에서 비교적 작은 마이크로셀들과 보다 큰 매크로셀들의 레이어들(layers) 간에 트래픽을 어떻게 지향 및 분배할지를 결정할 때 고려될 수 있는 여러 가지 요인들 및/또는 기준들이 존재할 수 있다. 예시적인 요인들은 무선 링크 상태들, 상이한 사이즈들의 셀들 간의 로드 균형(load balance), 사용자 장비에 의한 파워 소모, 사용자 장비 이동도(user equipment mobility), 서비스 어플리케이션들, 서비스의 그레이드(grade) 등을 포함한다. 여기에서 설명되는 기술들은 오퍼레이터들로 하여금 다수의 요인들 및/또는 기준들을 통합하도록 허용한다. 몇몇 실시예들에서, 비교적 작은 셀들쪽으로 바이어스(bias)가 존재할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 경우들에서, 예컨대, 매크로셀 당보다 마이크로셀 당 훨씬 작은 수의 사용자들이 존재하므로, 작은 셀들이 사용자 처리량(user throughput) 당 보다 많이 지원할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 작은 셀 내에서 비교적 적은 통신 거리들 및 파워 제어는 사용자 장비로 하여금 파워를 세이브/보존하도록 허용할 수 있다. 달리 말해서, 비교적 높은 스피드로 이동하는 사용자 장비는 예컨대, 핸드오프들/셀 재선택들의 수를 감소시키기 위해, 보다 큰 셀들쪽으로 우선적으로 바이어스될 수 있다. 매크로셀들과 보다 작은 셀들 간의 핑-퐁이 회피되고, 상이한 요소들 및/또는 기준들 사이에서의 충돌이 해결된다.
도 1a는 개념적으로, 무선 통신 시스템(100)의 제 1 예시적인 실시예를 도시한다. 예시되는 실시예에서, 기지국들(105(1-3))은 대응하는 복수의 매크로-셀들(110(1-3))에 무선 접속을 제공한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "매크로셀"은 비교적 큰 커버리지 영역을 갖는 셀들을 말하는 것으로 사용된다. 예를 들어, 매크로셀들은 수백 미터 내지 수 십 킬로미터의 크기의 범위로써 정의되는 커버리지 영역들을 가질 수 있다. 비록, 색인들(indices)(1-3)이 개별 기지국들(105(1)), 매크로 셀들(110(1)), 또는 그것들의 서브세트들을 식별하는데 사용될 수 있지만, 이들 색인들은 총괄적으로 기지국들(105) 및/또는 매크로-셀들(110)을 참조할 때, 생략(drop)될 수 있다. 이 관습은, 도면들에서 도시되는 다른 요소들에 적용될 수 있고, 식별 번호 및 하나 이상의 구별 색인들을 사용하여 참조될 수 있다. 도 1에 도시된 매크로-셀들(110)은 기지국(105)과 연관되는 상이한 섹터들 또는 커버리지 영역들 또는 셀들에 대응한다. 예를 들어, 기지국(105)은 매크로-셀들(110)과 연관되는 3개의 섹터들에 무선 접속을 제공하는 3개의 안테나들(또는 안테나들의 3개의 그룹들)을 포함할 수 있다. 하지만, 본 명세서의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들은, 대안의 실시예들이 임의의 수의 매크로-셀들(110) 및/또는 기지국들(105)을 포함할 수 있다는 것을 인식해야 한다.
무선 통신 시스템(100)은 또한, 마이크로셀들(115)의 오버레이 네트워크를 포함한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마이크로셀"은 매크로셀들(110)의 커버리지 영역들보다 상대적으로 작은 커버리지 영역들을 갖는 셀들을 나타내도록 사용된다. 예시적인 마이크로셀들(115)은 펨토셀들, 피코셀들, 홈 eNB들, 및 수 십 미터정도 이하의 커버리지 영역들을 갖는 다른 무선 접속 디바이스들을 포함할 수 있다. 마이크로셀들(115) 모두가 반드시, 동일한 사이즈 커버리지 영역을 갖지는 않은 것이다. 마이크로셀들(115)은 개별 사용자들, 회사들, 또는 다른 엔티티들에 의해 비즈니스들 및/또는 거주지들에 설치될 수 있다. 명료성을 위해, 단지 5개의 마이크로셀들(115)이 도 1에 도시된다. 하지만, 본 명세서의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들은, 무선 통신 시스템(100)이, 무선 통신 시스템(100)을 통해 분배되는 임의의 수의 마이크로셀들(115)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 도 1이 두 개의 다른 사이즈들의 셀들을 나타내지만, 본 명세서의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들은, 대안의 실시예들에서, 시스템(100)이 상이한 범위들의 커버리지 영역 치수들을 통해 사이즈 및/또는 모양(아마도 시간적으로도)에서 연속적으로 변하는 셀들뿐만 아니라, 많은 상이한 사이즈들의 셀들을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
도 1에 도시된 모바일 유닛들(120, 125)과 같은, 사용자 장비는 하나 이상의 마이크로셀들(115) 및/또는 하나 이상의 매크로셀들(105)과 연관될 수 있다. 그러므로, 모바일 유닛들(120, 125)은, 그것들이 액티브 모드에 있을 때, 매크로셀들(105) 및/또는 마이크로셀들(115) 간에 선택적으로 또는 우선적으로 핸드 오프할 수 있고, 그것들이 유휴 모드에 있을 때, 매크로셀들(110) 및/또는 마이크로셀들(115) 간에 선택적으로 또는 우선적으로 재선택할 수 있다. 하지만, 측정된 RSRP들(reference signal received powers)에 대해 배타적으로 핸드오프/재선택 결정을 바이어싱하는 것은, 매크로셀들(105)의 파워 측정치들이 마이크로셀들(115)의 파워 측정치들에 필적할 수 없기 때문에, 상이한 사이즈들의 셀들 간의 재분배를 위해 효과적이지 않을 수 있다.
도 1b는 개념적으로, 무선 통신 시스템(150)의 제 2 예시적인 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 무선 통신 시스템(150)은 매크로셀(155) 및 중첩하는 마이크로셀들(160)(단지 하나만이 도 1b에서 숫자로 나타내짐)의 클러스터를 포함한다. 매크로셀(155)에서의 RSRP의 측정치들은 마이크로셀들(160)의 커버리지 영역들에 대해 비교적 큰 다이내믹 범위(165)를 포괄한다. 하지만, 마이크로셀들(160) 내에서, 상이한 사용자 장비에 의한 개별 마이크로셀들(160)로부터의 RSRP들의 측정치들은 마이크로셀들(160)의 비교적 작은 반경으로 인해 크게 상이하지 않을 수 있다. 마이크로셀들(160)의 제한된 사이즈로 인해, 적어도 부분적으로, 네트워크는 셀 확장 및/또는 셀 호흡(cell breathing)을 통해 마이크로셀들(160)의 용량을 조정하는 것이 어렵다는 것을 알 수 있다. 또한, 마이크로셀들(160) 내의 측정된 파워의 비교적 작은 다이내믹 범위(170)는, 사용자 장비 사이에서 구별하거나 식별하지 못할 수 있고, 이는 파워 측정 바이어스에 매우 민감한 재분배를 행할 수 있고, 잠재적으로 온/오프 재분배를 야기할 수 있다. 마이크로셀들(160)의 범위를 간단히 확장하는 것은, 마이크로셀들(160) 내의 사용자 장비와 마이크로셀들(160) 간에 영향을 미칠 수 있다.
도 1a를 참조하면, 사용자 장비의 핸드 오프 및/또는 재선택은 모바일 유닛들(120, 125)에 무선 접속을 제공할 수 있는 마이크로셀들(115) 및/또는 매크로셀들(110)의 커버리지 영역들의 상대적인 사이즈들에 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 모바일 유닛(120)은 유휴 모드에 있으며, 무선 통신 시스템(100)에 대해 액티브 무선 세션을 갖지 않는다. 모바일 유닛(120)은, 예컨대 네트워크 제어 엔티티(130)에 의한 비교적 작은 마이크로셀들(115) 및 비교적 큰 매크로셀들(105)에 할당되는 상이한 우선 순위들에 기초하여, 매크로셀(105(3))과 마이크로셀(115(4)) 사이에서 우선적으로 재선택할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 예시된 실시예에서, 모바일 유닛(125)은 액티브 모드에 있고, 무선 통신 시스템(100)에 대해 액티브 무선 세션을 갖는다. 모바일 유닛(125)은, 매크로셀들(105) 및 마이크로셀들(115)의 상대적인 커버리지 영역 사이즈들에 기초하여 결정되는 히스테리시스/오프셋 값들 및 측정된 RSRP들을 사용하여 매크로셀(105(1))과 마이크로셀(115(5)) 간에 우선적으로 핸드 오프할 수 있다. 시간-대-트리거는 또한, 핸드 오프를 위해 설정될 수 있고, 상이한 사이즈들의 셀들 간의 핸드오프들에 대한 시간들-대-트리거는 상대적인 커버리지 영역 사이즈들에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 모바일 유닛들(120, 125)은 또한, 매크로셀들(105)과 마이크로셀들(115) 간에 핸드 오프할지 재선택할지를 결정할 때, 그것들 각각의 스피드들(speeds)을 고려할 수 있다. 예를 들어, 모바일 유닛(120)은 정지하거나, 비교적 천천히(예컨대 시간당 1킬로미터 정도 이하의 스피드들로) 이동할 수 있다. 그러므로, 모바일 유닛(120)은 상대적으로 마이크로셀(115)의 커버리지 영역 내에 남아 있을 수 있고, 그래서, 그것이 마이크로셀(115)에 의해 서빙되도록 우선적으로 핸드 오프하거나 재선택할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 모바일 유닛(125)은 화살표(135)에 의해 나타내지는 바와 같은 스피드(예컨대, 시간당 1킬로미터보다 큰 스피드들) 또는 비교적 높은 속도(velocity)로 이동할 수 있다. 이동하는 모바일 유닛(125)은, 그것이 모바일 유닛(125)에 대한 짧은 셀 교차 시간으로 인해, 마이크로셀들(115)로부터의 서비스를 수신하고 있으면, 바람직하지 않는 높은 레이트(rate)로 핸드 오프/재선택할 수 있다. 그러므로, 모바일 유닛(125)은, 매크로셀(105)이 모바일 유닛(125)에 대한 서빙 셀이 되도록, 우선적으로 핸드 오프/재선택할 수 있다.
도 2는 개념적으로, 무선 통신 시스템(200)의 예시적인 제 3 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 무선 통신 시스템(200)은 매크로셀(210) 내에서 무선 접속을 제공하는 기지국(205)을 포함한다. 무선 통신 시스템(200)은 또한, 마이크로셀들(220) 내에서 서비스를 제공하는 액세스 포인트들(215)을 포함한다. 예시적인 마이크로셀들(220)은 적어도 부분적으로 매크로셀(210)과 중첩한다. 모바일 유닛들(225)은 매크로셀(210) 및 중첩하는 마이크로셀들(220)을 통해 분배된다. 예시된 실시예에서, 모바일 유닛들(225(1-2))은 유휴 모드에 있고, 모바일 유닛들(225(3))은 액티브 모드에 있고, 매크로셀(210)을 서빙하는 기지국(205)과 확립된 무선 통신을 한다.
유휴 모바일 유닛들(225(1-2))은, 우선 순위 기반의 방식을 사용하여 매크로셀(210)과 마이크로셀(220(1)) 간에 셀 재선택을 수행할지를 결정할 수 있다. 예시된 실시예에서, 우선 순위들은 기지국(205) 및 액세스 포인트들(215)에 할당된다. 예를 들어, 2의 우선 순위는 기지국(205)에 할당되고, 5의 우선 순위는 액세스 포인트(215(1))에 할당되고, 6의 우선 순위는 액세스 포인트(215(2))에 할당된다. 이들 우선 순위들은 0의 최소값 내지 7의 최대값에 걸치는 범위 내에 놓이도록 선택되며, 이들 범위들은 설계 선택의 문제들이다. 우선 순위들은, 우선 순위들의 값들의 차이들이 다른 캐리어들/액세스 디바이스들에 유휴인 트래픽 재지향(idle traffic redirection)을 위한 선호도(preference)의 정도와 연관되도록 할당된다. 예를 들어, 액세스 포인트들(215)에 할당된 우선 순위들에 비해 기지국(205)에 할당된 우선 순위의 비교적 낮은 값은 마이크로셀들(220)에 유휴 모드 재선택을 위한 선호도를 나타낸다.
우선 순위 값들은, 모바일 유닛들(225)이 셀 재선택을 수행할지를 결정하기 위해 필요한 정보를 갖도록, 페이징 메시지들(paging messages)을 사용하여 모바일 유닛들(225)에 방송되거나 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템 정보는, 마이크로셀들(220)에 대한 일반적인 작은 셀 우선 순위를 나타내도록 및/또는 각각의 마이크로셀(220)에 대한 개별 우선 순위들을 나타내도록 매크로셀들(210) 및/또는 마이크로셀들(220)로부터 방송될 수 있다. 각각의 마이크로셀(220)은 대안적으로, 셀 당 기반의 재선택 가능성 값(per-cell based reselection probability value)을 방송할 수 있다. 이어서, 사용자 장비는, 타깃 셀의 우선 순위가 서빙 셀 우선 순위보다 높음을 사용자 장비가 결정할 때 재선택 가능성으로 타깃 셀을 재선택할 수 있다. 하나의 대안의 실시예에서, 네트워크는 재선택 파라미터들을 제공하기 위해 상이한 페이징 그룹들(paging groups)에서 사용자 장비를 페이지(page)할 수 있다. 예를 들어, 10개의 페이징 그룹들이 존재하고, 네트워크가 다른 캐리어들 또는 셀들에 유휴 사용자 장비의 30%를 재분배하면, 페이징 그룹들 중 3개는 캐리어들 또는 셀들에 대한 수정된 선택/재선택 우선 순위들을 포함하는 재선택 파라미터들의 그룹에서 사용자 장비에 통지하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 재선택 가능성들과 같은 정보를 포함하는 글로벌 페이지는 신호 재분배에 사용될 수 있다. 대안으로, 주기적 방송 메시지들은 재선택 가능성들을 전달하는데 사용될 수 있다. 이어서, 사용자 장비는 메시지에 나타내지는 가능성으로 재선택을 수행할 수 있다. 부가적인 정보는, 그것들의 현재 서빙하는 캐리어 또는 셀을 금지된(barred) 것으로서 고려하도록 그리고 상이한 타깃 캐리어들 또는 셀에 대해 재선택하도록 사용자 장비에 명령하는 정보와 같은 페이징 메시지에 부가될 수 있다.
우선 순위 방송을 갖는 예시된 실시예에서, 유휴 모바일 유닛들(225(1-2))은, 현재 서빙 셀의 우선 순위와 셀들에 할당된 우선 순위들의 최대값 사이의 수를 랜덤하게 선택함으로써 재선택할지를 결정한다. 예를 들어, 유휴 모바일 유닛들(225(1-2))이 기지국(205)에 의해 서빙되고 있으면, 그것들은 2와 7 사이의 수를 랜덤하게 선택할 수 있다. 유휴 모바일 유닛(225(1))은 액세스 포인트(225(1))의 5 우선 순위보다 낮은 4의 값을 랜덤하게 선택할 수 있고, 그래서, 유휴 모바일 유닛들(225(1))은 액세스 포인트(215(1))에 대한 재선택을 수행할 수 있다. 유휴 모바일 유닛(225(2))은 액세스 포인트(225(1))의 5 우선 순위보다 높은 6의 값을 랜덤하게 선택할 수 있고, 그래서 유휴 모바일 유닛들(225(2))은 액세스 포인트(215(1))에 대한 재선택을 수행할 수 없다. 몇몇 예들에서, 액세스 네트워크들은 또한 바이어스된 재선택을 수행하는데 사용되는 부가적인 요소들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 액세스 네트워크는, 재선택을 지원하기 위한 이동도 상태 임계치(mobility state threshold)뿐만 아니라 캐리어의 로딩 조건들을 반영하는 우선 순위 값들을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 유휴 모바일 유닛들(225)의 트래픽 분배는 상이한 캐리어들을 사용하는 마이크로셀들(220)과 매크로셀들(210) 간의 로딩 및/또는 링크 조건에 기초하여 제어 및/또는 수정될 수 있다. 예를 들어, RRC_IDLE 상태 모바일 유닛들(225)에 대한 우선 순위 로딩 기반 방식은 부분적인 유휴 트래픽 재분배(소프트 재선택(soft redistribution) 메커니즘들로 구현될 수 있다. 한 가지 경우에, 마이크로셀들(220)은 매크로셀(210)과는 상이한 캐리어들을 사용하는 작은 셀 클러스터의 부분이다. 주파수간 이웃 리스트(inter-frequency neighbor list)를 포함하는 시스템 정보는, 예컨대, 시스템 정보 블록 타입 5(SIB5) 메시지를 사용하여 방송될 수 있다. 메시지는, 모바일 유닛들(225)이 현재 서빙하는 캐리어의 셀 재선택 우선 순위와 최대값 사이에 균일하게 분배되는 랜덤 변수로부터 서빙 우선 순위를 생성하도록, 수정될 수 있다. 서빙 우선 순위는, 현재 서빙하는 캐리어의 우선 순위 값이 타깃 캐리어의 우선 순위보다 작을 때, 생성될 수 있다. 이어서, 모바일 유닛들(225)은 재선택 결정을 행하기 위하여 타깃 캐리어의 셀 재선택 우선 순위와 자체 생성된 서빙 우선 순위를 비교할 수 있다.
대안으로, 작은 셀 클러스터가 매크로셀(210)과 동일한 캐리어를 사용할 때, 주파수간 이웃 리스트를 포함하는 SIB4 메시지와 같은 메시지들은 매크로셀(210) 및 마이크로셀들(220) 둘 모두에 대해 향상될 수 있다. 일 실시예에서, 메시지들은, 중첩되고 이웃하는 마이크로셀들(220)에 대한 식별자들을 포함하는 식별자 리스트에서 셀들에 대한 식별자들을 포함한다. 마이크로셀들(220)이 (매크로셀(210)에 대해 비교적) 작은 셀들임을 나타내는 정보는 작은 셀 식별자들과 연관될 수 있고, 셀 재선택 우선 순위는 또한, 이들 식별자들과 연관될 수 있다. 이어서, 모바일 유닛들(225)은 여기에서 논의되는 바와 같이, 최대값과 현재 서빙하는 캐리어의 셀 재선택 우선 순위 간에 균일하게 분배되는 랜덤 변수로부터 서빙 우선 순위를 생성할 수 있다. 이어서, 모바일 유닛들(225)은 재선택 결정을 행하기 위하여 타깃 캐리어의 셀 재선택 우선 순위와 자체 생성된 서빙 우선 순위를 비교할 수 있다.
네트워크는 셀들(210, 220)의 우선 순위들을 제어함으로써 특정 타깃 셀을 재선택하는 모바일 유닛(225)의 확률을 제어할 수 있다. 그러므로, 네트워크는 캐리어들/셀들 중에서 유휴 트래픽 분배의 퍼센티지를 제어하거나 결정할 수 있다. 예를 들어, 셀(210)이 서빙 셀이고, 셀(220)이 타깃 셀이면, 셀(210)을 통해 E-UTRAN에 의해 전달되는 SIB3 및 SIB5는, 셀(210)의 CellReselectionPriority가 2이고, 셀(220)에 대한 캐리어의 CellReselectionPriority가 6임을 나타낼 수 있다. 이어서, 셀(210)에 대한 캐리어에서 캠프하는(camp on) 유휴 모바일 유닛들(225)은 2 내지 7 사이의 ServingPriority 값을 랜덤하게 생성할 수 있다. 자체 생성된 서빙 우선 순위 = 2, 3, 4, 5를 갖는 셀(210) 상의 모바일 유닛들(225)은, 링크 품질이 건강한 콜(healthy call)을 지원하기에 충분한 셀(220)에 대해 재선택할 수 있다. 자체 생성된 서빙 우선 순위 = 6, 7을 갖는 모바일 유닛들(225)은 셀(210)과 함께 있다. 그러므로, 이 경우에, 유휴 트래픽의 66%는 셀(210)로부터 셀(220)로 재분배될 수 있다. 상이한 우선 순위 값들을 설정함으로써, 상이한 유휴 트래픽 분배 비(idle traffic distribution ratio)가 달성된다.
일 실시예에서, 유휴 모바일 유닛들(225)은 매크로셀들(210)에 접속된 사용자 장비로부터 역 링크 간섭(reserve link interference)을 감소시키거나 제공(donate)하도록 마이크로셀들(220)에 지시될 수 있다. 비교적 높은 스피드의 사용자 장비가 매크로셀(210)에서 우선적으로 캠프할 수 있다. 일 실시예에서, 매크로셀(210)에서 캠프하는 유휴 모바일 유닛들(225)은, 액세스가 중첩된 영역에서 시작되기 전에, 예컨대 네트워크에 의한 페이징(paging)으로 인해 또는 사용자 장비에 의해 시작될 때, 가장 가까운 마이크로셀들(220)에 대해 재선택할 수 있다.
액티브 모바일 유닛(225(3))은, 히스테리시스/바이어스 오프셋/시간-대-트리거 값들뿐만 아니라, 서빙 셀 및 이웃 셀로부터 RSRP들의 측정 값들에 기초하여 핸드 오프를 수행할지를 결정할 수 있다. 예시된 실시예에서, 액티브 모바일 유닛들(225(3))은, 매크로셀(210) 및 이웃 마이크로셀(220)의 상대적인 사이즈들에 기초하여 결정되는 파라미터들을 사용하여 서빙 매크로셀(210)로부터 중첩하는 이웃 셀(220)로 핸드오프를 수행할지를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 유니캐스트 재지향 메커니즘들(unicast redirection mechanisms)은 액티브 모드 트래픽 로드 균형을 위해 사용될 수 있다. 대안으로, 방송 재지향 방법도 사용될 수 있다.
도 3은 개념적으로, 상대적인 셀 사이즈들 및/또는 커버리지 영역들에 기초하여 핸드오프 파라미터들을 결정하는 기하학적 접근법의 일 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 서빙 셀(cell-s) 및 이웃 셀(cell-n)의 위치가 수평축을 따라 도시된다. 두 개의 셀들을 구별하는 거리의 단위들은 임의적이다. 수직축은 RSRP(reference signal received power)와 같은, 모바일 유닛에 의해 수신되는 신호 세기의 측정치를 나타낸다. 수직축을 따라 수신된 신호 세기의 단위들은 임의적이다. 서빙 셀에 의해 전송된 기준 신호(reference signal)에 대한 수신된 신호 세기는 곡선(305)으로써 나타내지고, 이웃 셀에 의해 전송되는 기준 신호에 대한 수신된 신호 세기는 곡선(310)으로써 나타내진다. 일 실시예에서, 곡선들(305, 310)은 셀들 인근의 환경 및 셀 배치의 공지되거나 추정된 형태론(morphology)을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 경로 손실 모델은, 셀 위치들, 안테나 방위들(antenna orientations), 안테나 틸트들(tilts), 최대 허용된 경로 손실로서 캡처(capture)된 RF 전파 등과 같은 공지된 형태론으로부터 결정되는 파라미터들에 기초하여 전파 손실 및/또는 페이딩 계수들(fading coefficients)을 결정하는데 사용될 수 있다. 하지만, 본 명세서의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들은, 곡선들(305, 310)을 결정하는 다른 기술들이 대안의 실시예들에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
건강한 콜을 유지하기 위해, 모바일 유닛들은 Tmin의 최소 수신 신호 레벨로 신호들을 기대한다. 사용자 경험의 품질은, 수신된 신호 세기 레벨이 Tmin 아래로 떨어질 때, 열화될 수 있다(콜이 손실될 수 있음). 그러므로, 서빙 셀을 초기에 사용하는 모바일 유닛은, 모바일 유닛이 서빙 셀로부터 충분히 멀리 이동하여 곡선(305)에 의해 나타내지는 기준 신호 수신 파워가 점선(315)으로써 나타내지는 최소 수신 신호 세기 레벨 아래로 떨어질 때까지, 건강한 콜을 유지할 수 있다. 그 지점에서, 곡선들(305, 310) 간의 차는 △(s,n)으로써 주어진다. 서빙 셀로부터 이웃 셀로 핸드오프는
Figure pct00001
일 때 트리거되어야 하고, 그것은
Figure pct00002
의 이웃하는 셀로부터 신호 세기들에 대응한다. 이 수식에서, Tn 및 Ts는 그것들이 모바일 유닛에 의해 측정되므로, 각각 서빙 셀과 이웃하는 셀로부터 기준 신호 수신된 파워의 값들이다. 하지만, 핸드오프는 중단될 수 있고, 콜은, 핸드오프 파라미터들이 정확하게 결정되지 않으면 핸드 오프 전에, 그 동안, 또는 그 후에 잠재적으로 손실된다. 예를 들어, 파라미터들이,
Figure pct00003
가 되도록 설정되면, 모바일 유닛들의 핸드오프는, 모바일 유닛이 서빙 셀로부터 수신된 기준 신호가 건강한 콜을 지원하는데 매우 약한 영역으로 이동할 때까지 트리거되지 않을 것이다. 그러므로, 파라미터들은,
Figure pct00004
이 되도록 설정된다.
핸드오프 파라미터들은 또한, 서빙 및 이웃 셀들의 상대적인 사이즈들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀이 이웃 셀보다 상대적으로 크고, 무선 서비스 제공자가 보다 작은 셀들로 액티브 모바일 유닛들을 우선적으로 지향하도록 하면, 바이어스 파라미터들은, 핸드오프들이
Figure pct00005
에서 일어나도록 설정될 수 있고, 반면에, 바이어스 파라미터들은, 보다 큰 셀들로 액티브 모바일 유닛들을 우선적으로 지향하기 위해
Figure pct00006
에서 핸드오프들이 일어나도록 설정될 수 있다. 유사하게, 시간-대-트리거(time-to-trigger)는 연관된 핸드오프 방향에 대한 선호도를 나타내도록 감소될 수 있고, 대응하는 핸드 오프 방향을 억제하도록 증가될 수 있다. 본 명세서의 이익을 갖는 당업자들은, 특정한 문맥에 기초하여 그리고 링크 조건들, 셀 당 사용자들의 상대적인 수, 사용자 장비의 파워 소모, 전체 셀간(inter-cell)/셀 내(intra-cell) 간섭과 같은 요소들, 로딩 요소들, 사용자 장비에 대한 스피드 파라미터들 등에 기초하여, 상이한 실시예들이 핸드오프 파라미터 값들의 상이한 조합들을 사용할 수 있고, 셀들의 상이한 조합들에 이들 파라미터 값들을 할당할 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시예에서, 논리 기반 방식(logic-based approach)은 다수의 요소들에 기초하여 재지향 결정을 수행하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 기준들이 우선 순위 순서에 따르는 결정 논리(decision logic)에 의해 고려될 수 있다. 하나의 예시적인 우선 순위 순서(priority order)는 우선, 최소 링크 품질 조건(예컨대,
Figure pct00007
)을 고려하고, 이어서, (차례로) 서비스의 등급, 로딩 조건, 모바일 유닛의 스피드, 및 가능하다면 다른 낮은 우선 순위 요소들을 고려한다. 그러므로, 결정 논리는 우선, 현재 서빙 셀의 최소 링크 조건이 만족될 수 있는지를 결정할 수 있다. 만족되지 않으면, 재지향은 다른 요소들에 무관하게 일어난다. 한편, 타깃 링크 조건이 최소 수용되는 레벨보다 나쁘면, 그것은 핸드오프를 위해 고려될 수 없다. 최소 링크 조건이 만족되면, 서비스의 등급에 대한 전용되는 시그널링(dedicated signaling)에 의해 설정되는 우선 순위 값은 방송 우선 순위 및 다른 파라미터들에 대해 규정할 수 있다. 또한, 시스템이 오버로드(overload)될 때, 스피드 요소는 2차적인 고려사항일 수 있다.
사용자 장비 이동도는 또한, 재선택 및/또는 핸드오버를 위한 트리거링 메커니즘의 감도(sensitivity)에 영향을 미치는 요소로서 고려될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비는 3가지 이동도 상태들: 높음, 중간, 낮음 중 하나로 분류될 수 있다. 종래의 기술들은 주어진 시간 구간 동안, 사용자 장비에 의해 수행되는 재선택들/핸드오프들의 수를 사용하여 결정되는 "스피드 요소"에 기초하여 이들 이동도 상태들 중 하나에 사용자 장비를 놓는다. 보다 높은 이동도 상태들(보다 높은 스피드 요소)에서 사용자 장비에 대한 핸드오프 파라미터들은, 사용자 장비가 보다 높은 이동도 상태에 있을 때 재선택/핸드 오프를 트리거하는 것을 쉽게 하도록 조정된다. 하지만, 상이한 사이즈들의 중첩하는 매크로셀들 및 마이크로셀들을 포함하는 이종 네트워크들은, 재선택/핸드오프 파라미터들을 결정하기 위해 상이한 기준들을 보다 효과적으로 및/또는 효율적으로 사용하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 이종 네트워크에서, 보다 크고 보다 작은 셀들 간의 핸드오프들을 위한 파라미터들은 보다 큰 셀들에 대한 재선택/핸드오버를 향해 보다 빠르게 이동하는 사용자 장비를 우선적으로 바이어스하도록 조정되어야 한다. 또 다른 예를 들어, 이종 네트워크의 일 실시예에서, 사용자 장비는, 예컨대 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System) 기능과 같은 사용자 장비 내의 검출 및/또는 모니터링 논리에 의해 결정된 실제 스피드에 기초하여 상이한 이동도 상태들로 분류될 수 있다. 실제 스피드는 선택들의 수에 기초하여 결정되는 "스피드 요소"와는 상당히 상이할 수 있다.
도 4는 개념적으로, 매크로셀들(405)로 형성된 무선 통신 시스템(400)에서 다수의 재선택들에 기초하여 결정되는 스피드 요소를 도시한다. 예시된 실시예에서, 2개의 모바일 유닛들(410, 415)은 동일한 스피드로 평행한 경로들을 따라 이동한다. 하지만, 모바일 유닛들(410, 415)의 경로들은, 상이한 위치들에서 매크로셀들(405)의 패턴을 횡단하여, 2개의 모바일 유닛들(410, 415)이 (채워진 원들로써 나타내지는 바와 같이) 셀들(405)의 경계들을 가로지를 때, 상이한 수들의 재선택들/핸드오프들을 야기한다. 예를 들어, 모바일 유닛(410)은 6개의 재선택들을 수행하고, 모바일 유닛(410)은 동일한 스피드로 동일한 거리를 이동하는 동안 단지 3개의 재선택들을 수행한다. 그러므로, 모바일 유닛(410)은, 모바일 유닛들(410, 415)이 동일한 실제 스피드를 갖는다 할지라도, 모바일 유닛(415)보다 2배만큼 큰 스피드 요소를 갖는다.
일 실시예에서, 사용자 장비는 재선택/핸드오프 결정을 제어하는 요소로서 그것의 실제 스피드( 및 선택적으로 그것의 현재 위치)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 액세스 네트워크들은, 높음/중간/낮음 또는 높음/낮음과 같은, 사용자 장비에 대한 하나 이상의 스피드 범위들을 정의하는 파라미터들 또는 임계치들을 결정할 수 있다. 예시적인 임계 속도들 또는 스피드들은, 대략 3km/h 이하로 이동하는 것과 같은 낮은 스피드 모바일 유닛들 및 대략 30km/h 이상으로 이동하는 것과 같이 높은 스피드 모바일 유닛들을 정의하는데 사용될 수 있다. 임계치들의 특정한 수 및 값들은 주어진 커버리지 영역이 아니라, 상이한 스피드와 연관되는 사용자 밀도(user density)의 인식(knowledge)과 같은 통계를 사용하여 정의될 수 있다. 이 정보는 액세스 네트워크들에서 측정되고, 결정되고, 및/또는 저장될 수 있다. 이어서, 액세스 네트워크들은, 사용자 장비가 보다 작은 셀들로 항상 스위치할 때, 사용자 장비가 보다 큰 셀들로 항상 스위치할 때, 및 사용자 장비가 상이한 사이즈들의 셀들 간에 우선적으로 스위치할 때를 나타내는 사용자 장비에 명령들을 방송할 수 있다.
도 5는 사용자 장비 분배(500)의 제 1 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 수직축은 다수의 사용자들에서 측정된 로드를 나타내고, 수평축은 임의의 유닛들(arbitrary units)에서 사용자들의 스피드를 나타낸다. 예시된 실시예에서, 전체 로드는 비교적 낮고, 예컨대, 액세스 네트워크 또는 시스템 상의 측정된 로드는 미리 결정된 임계 로드 아래이다. 그러므로, 시스템은, 2개의 스피드 카테고리들이 충분함을 결정할 수 있고, 그러므로, 단일 임계 속도(single threshold velocity: 505)를 나타내는 정보를 방송할 수 있다. 예시된 실시예에서, LOW 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는 로드 균형 요구사항에 기초하여 소프트한 재선택을 수행하도록 지시받을 수 있다. 예를 들어, LOW 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는 여기에서 논의되는 바와 같이, 매크로셀들 및 마이크로셀들과 연관되는 우선 순위들과 랜덤하게 선택된 사용자 장비 우선 순위들의 비교에 기초하여 소프트한 재선택을 수행할 수 있다. 예시된 실시예에서, HIGH 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는 매크로셀들과 함께 있도록 또는 매크로셀들에 재선택하도록 지시받을 수 있다.
도 6은 개념적으로, 사용자 장비 분배(600)의 제 2 예시적인 실시예를 도시한다. 수직축은 다수의 사용자들에서 측정된 로드를 나타내고, 수평축은 임의의 유닛들에서 사용자들의 스피드를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 전체 로드는 비교적 높고, 예컨대, 액세스 네트워크 또는 시스템 상의 측정된 로드는 미리 결정된 임계 로드 위이다. 그러므로, 시스템은 3개의 스피드 카테고리들이 핸드오프들/재선택할지를 결정하기 위한 기준으로서 사용되어야 함을 결정할 수 있다. 3개의 스피드 카테고리들은 임계치들(605, 610)을 사용하여 정의될 수 있다. 예시된 실시예에서, LOW 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는 보다 큰 셀들로부터 보다 작은 셀들로 핸드오프/재선택하도록 또는 보다 작은 마이크로셀들과 연관되어 유지하도록 지시받을 수 있다. MEDIUM 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는, 여기에서 논의되는 바와 같이, 매크로셀들 및 마이크로셀들과 연관되는 우선 순위들과 랜덤하게 선택된 사용자 장비 우선 순위들의 비교에 기초하여 소프트한 재선택을 수행하도록 지시받을 수 있다. 예시된 실시예에서, HIGH 스피드 카테고리에서의 사용자 장비는 매크로셀들과 함께 있도록 또는 매크로셀들에 재선택하도록 지시받을 수 있다.
보다 큰 셀들과 보다 작은 셀들 간의 유휴 모바일 유닛들의 로드 균형 및 트래픽 분배/재분배를 수행하는 것은 또한, 액티브 모바일 유닛들의 분배에 영향을 미칠 수 있다. 현재 트래픽 모델들은, 유휴 사용자 장비에 대한 액티브 사용자 장비의 수의 비가 통계적으로 대략 고정 값임을 나타낸다. 그러므로, 액티브 트래픽 로드는 유휴 사용자 장비 밀도와 높게 상관될 수 있다. 그러므로, 액세스 로드는 유휴 사용자 장비 밀도와 직접 연관될 수 있고, 그것은 유휴 사용자 장비 밀도의 양호한 메트릭(metric)을 액세스 로드로 만들 수 있다. 그러므로, 액세스 로드는 유휴 사용자 장비 분배 측정치들에 대해 사용될 수 있다. 그러므로, 균형잡힌 유휴 트래픽 분배는 액세스 혼잡(access congestion) 및 액티브 트래픽 오버로드의 기회를 최소화할 수 있다. 유휴 트래픽 분배를 균형잡는 것은 또한 액세스 금지(access barring) 및/또는 액티브 트래픽 오버로드 제어의 활성으로 인해, 서비스 중단들(service outages) 및 서비스 지연들의 기회를 최소화할 수 있다. 유휴 모드 트래픽 재분배 메커니즘들은 또한, 긴급 상황들에서와 같은, 다른 환경들에서 필요할 수 있다. 가장 일반적인 유휴 사용자 장비를 다른 셀들에 재분배하는 것은, 긴급 상황들 동안 액세스를 요구하는 특권을 가진 다른 사용자 장비에 대한 보장된 액세스 유지하도록 도울 수 있다.
도 7은 매크로셀들과 마이크로셀들 간에 트래픽을 지향하는 방법(700)의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 사용자 장비는 소스 셀 및 타깃 셀에 할당된 상대적인 우선 순위들을 나타내는 정보를 액세스할 수 있다(705에서). 이 정보는 소스 셀, 타깃 셀, 또는 둘 모두에 의해 사용자 장비에 방송될 수 있다. 이어서, 사용자 장비는, 이동도가 핸드오프 또는 재선택을 수행할지를 결정하기 위한 기준으로서 사용되는지를 결정한다(710에서). 사용자 장비에 대한 실제 스피드 임계치들이 정의되면(710에서), 사용자 장비는 그것의 스피드 범위 또는 카테고리를 결정하기 위해 이동도를 고려하고, 스피드 임계치들을 액세스한다(715에서). 이어서, 사용자 장비는, 소프트한 재선택(예컨대, 랜덤하게 결정되는 우선 순위를 사용) 또는 하드한 재선택(hard reselection)을 수행할지를 결정한다(720에서). 예를 들어, 네트워크는, 일부 스피드 범위들에서의 사용자 장비로 하여금, 랜덤하게 결정된 우선 순위들을 사용하지 않고 예컨대 100% 확률로 보다 크거나 보다 작은 셀에 대해 하드한 재선택을 수행하도록 지시할 수 있다.
사용자 장비는 또한, 특정한 스피드 범위에 대한 네트워크 명령들에 따라 또는 이동도가 기준으로서 고려되지 않을 때, 소프트한 재선택들을 수행할 수 있다. 소프트한 재선택을 수행하기 위해, 사용자 장비는 여기에서 논의되는 바와 같이, 랜덤한 우선 순위를 결정할 수 있다(730에서). 이어서, 사용자 장비는, 타깃 셀에 할당된 우선 순위 값과 랜덤한 우선 순위 값을 비교한다(735에서). 예시적인 실시예에서, 사용자 장비는, 랜덤한 우선 순위 값이 타깃 우선 순위 값보다 작을 때, 타깃 셀에 대한 재선택을 수행한다(740에서). 그렇지 않으면, 사용자 장비는 타깃 셀에 대한 재선택을 수행하지 않는다(745에서).
논의된 주제와 대응하는 상세한 설명의 부분들은 컴퓨터 메모리 내에서 데이터 비트들에 대한 동작들의 알고리즘들 및 기호 표현들 또는 소프트웨어에 대해 제공된다. 이들 설명들 및 표현들은, 기술분야의 당업자들이 기술분야의 당업자들에게 그들의 업무를 효과적은 전달하는 것들이다. 그 용어가 여기에서 사용되며, 그 자체가 일반적으로 사용되는, 알고리즘은 요구된 결과를 야기하는 단계들의 자체 일관된 시퀀스(self-consistent sequence)가 되도록 고려된다. 단계들은 물리량의 물리적인 승산들(manipulations)을 요구하는 것들이다. 일반적으로, 불필요 하지만, 이들 양들(quantities)은 저장되고, 전송되고, 조합되고, 비교되고, 그렇지 않으면 조작될 수 있는 광학적, 전기적, 또는 자기적 신호들의 형태를 취한다. 비트들, 값들, 요소들, 기호들, 문자들, 용어들, 숫자들 등과 같은 이들 신호들을 참조하는 것이, 일반적인 사용법의 이유로 시간적으로, 원리적으로 편리하다고 입증된다.
하지만, 이들 및 유사한 용어들 모두가 적절한 물리량들과 연관되는 것이며, 이들 양들에 적용되는 단순히 편리한 라벨들임을 명심해야 한다. 그밖에 특별히 언급하지 않으면, 또는 논의로부터 명백하면, "프로세싱", 또는 "컴퓨팅" 또는 "계산하는" 또는 "결정하는" 또는 "디스플레이하는" 등과 같은 용어들은, 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 정보 저장장치, 전송 또는 디스플레이 디바이스들과 같은 다른 것 내에서 물리량들로서 유사하게 나타내지는 다른 데이터에 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리적, 전기적 양들로서 나타내지는 데이터를 조작하고 변형하는, 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들을 나타낸다.
또한, 개시된 주제의 소프트웨어 구현된 양태들이 통상적으로, 몇몇 형태의 프로그램 저장 매체에 인코딩되고, 임의의 타입의 전송 매체를 통해 구현됨에 유의하자. 프로그램 저장 매체는 자기(예컨대, 플로피디스크 또는 하드 드라이브) 또는 광학(예컨대, 콤팩트 디스크 판독전용 메모리(compact disk read only memory) 또는 "CD-ROM")일 수 있고, 단지 판독만되거나, 랜덤 액세스될 수 있다. 유사하게는, 전송 매체는 꼬인 배선 쌍, 동축 케이블, 광섬유, 또는 기술분야에 공지된 약간 다른 적절한 전송 매체일 수 있다. 개시된 주제는 임의의 주어진 구현예의 이들 양태들에 의해 제한되지 않는다.
위에서 개시된 특정한 실시예들은 단지 예시적이며, 개시된 주제는 상이하게 수정 및 실시될 수 있지만, 등가 방식들이 여기에서 교시하는 이익을 갖는 기술분야의 당업자들에게 명백하다. 또한, 아래의 청구범위에서 설명되는 것 이외에, 여기에 도시된 구성 또는 설계의 세부사항들에 제한되지 않는다. 그러므로, 위에서 개시된 특정한 실시예들이 변경되거나 수정될 수 있음이 명백하며, 모든 그러한 변경들이 개시된 주제의 범위 내에서 고려된다. 따라서, 여기에서 보여지는 보호범위는 아래의 청구범위에서 설명되는 바와 같다.
100, 150, 200: 무선 통신 시스템 105, 205: 기지국
110, 155, 210: 매크로셀 115, 160, 220: 마이크로셀
120, 125, 225: 모바일 유닛 130: 네트워크 제어
215: 액세스 포인트

Claims (10)

  1. 모바일 유닛에서, 소스 셀(source cell) 및 타깃 셀(target cell)의 커버리지 영역들의 사이즈들을 나타내는 정보에 기초하여 상기 소스 셀로부터 상기 타깃 셀로 핸드 오프할지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 유닛은 유휴 모바일 유닛(idle mobile unit)이고, 상기 유휴 모바일 유닛을 핸드 오프할지를 결정하는 단계는, 소스 셀 우선 순위 및 타깃 셀 우선 순위를 사용하여 상기 유휴 모바일 유닛에 의해 결정되는 랜덤 서빙 우선 순위(random serving priority)을 비교함으로써 핸드 오프할지를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 소스 셀 우선 순위 및 상기 타깃 셀 우선 순위는 상기 소스 셀 및 상기 타깃 셀의 사이즈들 및 로딩(loading)에 기초하여 결정되는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소스 셀 우선 순위 및 상기 타깃 셀 우선 순위는, 상기 모바일 유닛이 상기 타깃 셀에 재분배되는 유휴 모바일 유닛들의 퍼센티지에 대응하는 확률로 상기 타깃 셀에 대해 재선택하거나 핸드 오프하도록 설정되는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드 오프할지를 결정하는 단계는 상기 모바일 유닛의 스피드(speed)에 기초하여 핸드할지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 핸드 오프할지를 결정하는 단계는, 상기 모바일 유닛의 스피드가 적어도 하나의 임계치 위일 때 더 작은 셀들로부터 더 큰 셀들로 상기 모바일 유닛을 우선적으로 핸드 오프하는 단계 및 상기 모바일 유닛의 스피드가 상기 적어도 하나의 임계치 아래일 때 더 큰 셀들로부터 더 작은 셀들로 우선적으로 핸드 오프하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드 오프할지를 결정하는 단계는, 상기 모바일 유닛과 상기 소스 및 타깃 셀들 간의 최소 링크 조건, 상기 모바일 유닛에 대한 서비스의 등급, 로딩 조건, 및 상기 모바일 유닛의 스피드를 포함하는 랭크된 기준들(ranked criteria)에 기초하여 핸드 오프할지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 셀로부터 상기 타깃 셀로 상기 모바일 유닛을 핸드 오프하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 소스 셀로부터 타깃 셀로 핸드 오프할지를 결정하기 위해 모바일 유닛에 의해 사용될 수 있는 하나 이상의 우선 순위들을 나타내는 정보를 상기 소스 셀로부터 전송하는 단계를 포함하고, 각각의 우선 순위는 상기 소스 셀과 상기 타깃 셀의 로딩 및 커버리지 영역들의 사이즈에 기초하여 결정되는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모바일 유닛이, 상기 모바일 유닛의 스피드가 적어도 하나의 임계치 위일 때, 더 작은 셀들로부터 더 큰 셀들로 우선적으로 핸드 오프하고, 상기 모바일 유닛의 스피드가 상기 적어도 하나의 임계치 아래일 때, 더 큰 셀들로부터 더 작은 셀들을 우선적으로 핸드오프하도록, 상기 적어도 하나의 임계치를 상기 소스 셀로부터 방송하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 소스 셀로부터 상기 타깃 셀로 상기 모바일 유닛을 핸드 오프하는 단계를 포함하는, 방법.
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