KR20130090910A - 네트워크 노드들 및 방법들 - Google Patents

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에릭 비. 줄
홀거 클라우센
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알까뗄 루슨트
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Abstract

무선 통신 시스템의 방법들 및 네트워크 노드들이 개시된다. 무선 통신 시스템의 기지국과의 송신을 제어하는 한 방법은: 이웃하는 기지국들의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국은 상기 기지국과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는, 상기 이웃하는 기지국들의 세트 결정 단계; 및 이들 기지국들과의 송신을 위해 상이한 스프레딩 코드들을 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들에 할당하는 단계를 포함한다. 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국에 상이한 스프레딩 코드들을 할당함으로써, 상기 기지국들 간의 송신에서의 간섭이 제어될 수 있다.

Description

네트워크 노드들 및 방법들{NETWORK NODES AND METHODS}
본 발명은 무선 통신 시스템의 방법들 및 네트워크 노드들에 관련된다.
셀룰러 무선 통신 시스템에서, 무선 커버리지는 셀들과 같은 공지의 영역들에 의해 제공된다. 기지국은 상기 무선 커버리지 영역을 제공하기 위해 각 셀에 위치된다. 전통적인 기지국들은 비교적 큰 지리적 영역들의 커버리지를 제공하고 이들 셀들은 종종 매크로 셀들이라고도 한다. 종종 매크로 셀 내의 더 작은-크기의 셀들을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 더 작은-크기의 셀들은 때때로 마이크로셀들, 피코 셀들 또는 펨토 셀들이라고 한다. 용어 펨토 셀들은 일반적으로 모든 이러한 작은 셀들을 참조하는데 사용될 것이다. 작은 셀들은 전형적으로 매크로 셀의 무선 커버리지 영역 내의 비교적 제한된 범위를 갖는 무선 커버리지를 제공하는 작은-셀 기지국을 제공함으로써 확립된다. 상기 작은-셀 기지국의 송신 전력은 비교적 낮아서, 각각의 작은 셀이 매크로 셀과 비교하여 더 작은 커버리지 영역을 제공하고 예를 들어, 사무실 또는 집을 커버한다. 이러한 작은-셀 기지국들의 그룹은 함께 무선 작은-셀 네트워크를 제공할 것이다.
이러한 작은 셀들은 전형적으로 상기 매크로셀에 의해 제공된 통신 커버리지가 열악하거나 사용자가 코어 네트워크와 통신하기 위해 상기 작은-셀 기지국에 의해 로컬적으로 제공된 대안적인 통신 링크를 사용하기를 원하는 경우 제공된다. 이러한 상황은 예를 들어, 사용자가 기존의 통신 네트워크를 가지고 상기 사용자가 상기 코어 네트워크와 통신하기 위해 상기 매크로 네트워크에 의해 제공된 선호하는 링크를 활용하기를 원하는 경우 발생할 수 있다. 무선 작은-셀 네트워크를 제공하는 상기 작은-셀 기지국들의 그룹은 커버리지가 단일 작은-셀 기지국에 의해 제공된다면 필요한 것보다 낮은 전력으로 송신하도록 이들 기지국들 각각을 인에이블하는 빌딩들에 걸쳐 분산된 다수의 작은-셀 기지국들을 사용함으로써 예를 들어, 집 또는 사무 빌딩 전체의 사용자 장비로 확장된 로컬 커버리지를 함께 제공할 수 있다.
그러나, 이러한 작은-셀 기지국들의 배치의 확산뿐만 아니라 매크로 기지국들의 임의의 증가하는 밀도가 바람직하지 않은 결과를 유발할 수 있다. 따라서, 이러한 배치와 연관된 문제들을 제거하기 위한 개선된 기술들이 제공되는 것이 바람직하다.
제 1 양태에 따라, 무선 통신 시스템의 기지국과의 송신을 제어하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 이웃하는 기지국들의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국은 상기 기지국과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는, 상기 이웃하는 기지국들의 세트 결정 단계; 및 이들 기지국들과의 송신을 위해 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들에 상이한 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 양태는 무선 통신 네트워크 오퍼레이터에 의해 사용하기 위해 이용가능한 별도의 캐리어 주파수들의 수가 제한되고 캐리어들이 재사용될 필요가 있다는 것을 인식한다. 이는 특히 기지국들이 가까이 근접하여 배치되고 각각의 개별 캐리어를 개별 주파수 상에 할당할 수 없어서 상기 배치의 밀도가 증가함에 따라, 기지국들 사이에서 발생하는 간섭이 발생할 가능성이 증가한다. 이는 때때로 아파트 단지 또는 상업적 빌딩들과 같은 조밀한 영역들의 개인 사용자들에 의해 배치되는 작은-셀 기지국들에 대한 경우일 수 있다. 이러한 환경들에서, 하나의 기지국에 의한 송신은 다른 기지국에 의한 송신에 의해 간섭될 수 있다.
상기 기지국들로부터의 송신의 전력 레벨을 조정함으로써 간섭을 완화시키는 것이 가능하지만, 이는 상기 기지국들의 커버리지 영역을 급격하게 감소시킬 수 있다. 또한, 상이한 스크램블링 코드들을 사용함으로써 동일한 캐리어 상의 기지국들을 분리하는 것이 가능하지만, 배치의 밀도가 증가함에 따라 이웃하는 기지국들이 상기 동일한 스크램블링 코드를 사용할 가능성 또한 증가한다.
상기 제 1 양태는 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 사용하는 기지국들이 서로 가까이 근접하는 것이 하나의 기지국에 의한 송신이 다른 기지국에 의한 송신을 간섭할 것이라는 것을 인식한다.
따라서, 이웃하는 기지국들의 세트 또는 그룹이 결정된다. 상기 기지국들의 세트는 서로 이웃하고(즉, 중첩하거나 인접한 커버리지 영역들을 갖는다) 동일한 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드를 사용하는 기지국들을 포함할 수 있다. 따라서, 이들 기지국들은 상기 세트의 각각의 기지국들과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 주파수 및 스크램블링 코드로 동작하는, 중첩하거나 인접한 셀들을 제공한다. 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는 이웃하는 기지국들은 서로 간섭을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국에 그들의 셀 내의 송신을 위해 상기 세트의 다른 기지국들에 의해 사용된 코드들과 다른 스프레딩 코드가 할당된다. 각각의 기지국이 자신의 스프레딩 코드를 별개로 선택할 수 있지만, 상기 세트의 모든 기지국들 간의 상기 스프레딩 코드들의 할당을 제어함으로써 가능한 것보다 더 큰 레벨의 간섭이 여전히 발생할 수 있다는 위험이 있다. 그러나, 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하는 상기 기지국들의 세트의 각 기지국에 상이한 스프레딩 코드들을 할당함으로써, 상기 기지국들 간의 송신에서의 간섭이 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들의 동작 특성들에 기초하여 상이한 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다. 상기 할당된 스프레딩 코드들은 각각의 기지국에 이용가능한 처리량에 영향을 줄 것이다. 따라서, 각각의 기지국에 대해 공지된 임의의 동작 요구들을 수용하려고 하는 방식으로 각각의 스프레딩 코드를 할당하는 것이 가능하다. 예를 들어, 하나의 기지국의 동작 특성들이 다른 것들보다 높은 요구를 갖는 것을 나타낼 수 있어서, 상기 세트 내의 다른 것들보다 선호하는 기지국에 스프레딩 코드를 할당하는 것이 가능할 수 있다. 동일하게, 각각의 기지국이 유사한 요구들을 갖는다면, 이들 요구들을 동일하게 만족하는 스프레딩 코드들을 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들의 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다. 따라서, 스프레딩 코드들은 각각의 기지국의 상대적인 트래픽 요구들에 기초하여 할당될 수 있다. 예를 들어, 더 높은 트래픽 요구 기지국으로 증가된 처리량을 제공하는 스프레딩 코드를 제공하고 더 낮은 트래픽 요구 기지국으로 감소된 처리량을 제공하는 스프레딩 코드를 제공할 수 있다. 따라서, 실시예들에서, 상기 할당 단계는 상기 트래픽 요구의 달성을 최적화하는 스프레딩 코드들의 그룹을 할당하는 단계를 포함한다. 이러한 스프레딩 코드들의 할당은 상기 세트 내의 모든 기지국의 모든 요구들을 만족할 수 없는, 타협 솔루션을 요구할 것이라는 것이 이해될 것이다. 따라서, 사용가능한 스프레딩 코드들의 수와 상기 채널들 상에서 달성가능한 최대 데이터 레이트 사이에 상반 관계(trade-off)가 존재한다. 따라서, 고 데이터 레이트를 요구하는 기지국들은 짧은 코드들을 필요로 하지만, 제한된 수의 짧은 코드들이 존재한다. 많은 기지국들을 지원하기 위해, 각각의 채널을 위해 사용할 많은 코드들이 필요하다. 따라서, 동작할 각각의 기지국에 대해 충분한 코드들이 있고 고 데이터 레이트를 요구하는 채널들이 가능한 짧은 코드를 취하는 것을 보장하기 위해 스프레딩 코드들의 신중한 협상이 요구된다. 동일한 스프레딩 코드를 사용하는 서로의 범위 내에 있지 않은 2개의 기지국들을 제공하는, 이웃하는 기지국들의 다른 세트들에 속하는 다른 기지국들에 의해 스프레딩 코드들이 재사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 상기 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들의 최소 예상 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 세트 내의 기지국들에 의해 지시된 트래픽 요구가 없을 때에도, 상기 스프레딩 코드들은 여전히 상기 기지국이 미래에 이러한 트래픽 요구를 가질 것이라는 예상으로, 상기 기지국으로부터 최소 트래픽 요구에 대해 제공되도록 할당될 수 있다. 예상된 트래픽 요구를 지원하기 위해 상기 기지국에 스프레딩 코드들을 미리-할당함으로써, 이러한 요구가 나중에 발생되어 상기 기지국은 즉시 상기 스프레딩 코드의 할당을 협상할 필요 없이 사용자 장비로의 지원 레벨을 제공하도록 위치된다. 이는 상기 시스템의 안정성을 향상시키고 시그널링 요구들을 감소시킨다. 일 실시예에서, 상기 할당 단계는 상기 최소 예상 트래픽 요구의 달성을 최적화하는 스프레딩 코드들의 그룹을 할당하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 상기 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들과의 송신을 위해 요구된 최소 서비스 품질에 기초하여 스프레딩 코드들의 할당을 제한하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 최소 서비스 품질을 달성할 필요성이 가능한 스프레딩 코드들의 할당을 제한할 수 있다. 예를 들어, 서비스 품질 요건들은 송신이 데이터 송신이 수신된다는 것을 보장할 필요성이 데이터 대역폭 상에서 우선적으로 처리된다는 것을 보장하도록 구성될 것을 요구할 수 있다. 즉, 이는 이들 데이터 송신의 데이터 레이트가 감소되는 경우에도, 특정한 데이터 송신은 항상 수신될 수 있다는 것을 보장될 수 있다는 것을 요구할 수 있다. 따라서, 데이터의 손실로 이끄는 위험성이 있는 데이터 레이트를 증가시킬 수 있는 이들 스프레딩 코드들의 상기 할당이 회피될 수 있어서, 이들 스프레딩 코드들의 상기 할당을 제한한다. 일 실시예에서, 상기 할당 단계는 상기 최소 서비스 품질의 달성을 최적화하는 스프레딩 코드들의 그룹을 할당하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 크기에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 스프레딩 코드들은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 크기에 기초하여 할당될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 세트 내의 각각의 기지국으로 스프레딩 코드를 할당하기 위한 능력이 개선될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 할당 단계는 상기 세트의 각각의 기지국에 상이한 스프레딩 코드를 할당하는 단계를 포함한다. 이는 각각의 기지국이 최소 간섭으로 송신으로부터 이들 기지국들을 보호할 수 있는 자신의 스프레딩 코드를 별개로 결정하는 배치와 대비될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일 실시예에서, 상기 할당 단계는 상기 세트의 최소의 수의 기지국들에 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 예상된 미래의 스프레딩 코드 할당을 위한 스프레딩 코드 예약 요건에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 스프레딩 코드 할당은 미래의 사용을 위해 스프레딩 코드들을 예약하는 방식으로 이뤄질 수 있다. 이러한 방식으로, 데이터 처리량을 최대화하는 모든 가능한 스프레딩 코드가 할당될 필요는 없고 대신 일부 스프레딩 코드들은 할당될 이들 스프레딩 코드들이 그들이 요구되도록 인에이블하기 위해 예약될 수 있다. 이는 이미 할당된 임의의 스프레딩 코드들을 변경할 필요 없이 필요할 때 이들 예약된 스프레딩 코드들의 신속한 할당을 인에이블한다. 다시, 이는 상기 시스템의 안정성을 향상시키고 네트워크 변화들에 응답하여 요구된 시그널링의 양을 감소시킨다.
일 실시예에서, 상기 미리 결정된 선택 기준은 상기 특성들의 변화에 기초하여 스프레딩 코드들을 재선택한다. 따라서, 상기 기지국들의 동작 특성들의 변화가 발생하면, 상기 할당된 스프레딩 코드들에 대해 임의의 변화들이 요구되는지 여부가 결정된다. 스프레딩 코드들의 할당에 변화가 요구될 때만 상기 스프레딩 코드들이 재선택된다. 다시, 이는 상기 시스템의 안정성을 향상시키고 네트워크 변화들에 응답하여 요구된 시그널링의 양을 감소시킨다.
일 실시예에서, 상기 스프레딩 코드들은 직교 스프레딩 코드들이다. 따라서, 상기 스프레딩 코드들은 간섭을 감소시키기 위해 서로 직교될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 직교 스프레딩 코드들은 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리(hierarchical tree)를 포함하고, 상이한 레벨들의 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리가 상이한 길이의 직교 스프레딩 코드들을 제공하고 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리의 각각의 레벨은 동일한 길이를 갖는 다수의 직교 스프레딩 코드들을 제공한다. 상기 스프레딩 코드의 길이가 상기 트리의 브랜치(branch)가 이어질 때마다 뿌리(root)로부터 먼 방향으로 증가하기 때문에, 계층 트리를 제공하는 것은 상기 할당 프로세스를 간단하게 한다. 상기 트리의 잎들(leaves)에서 상기 코드들은 가장 길고 가장 낮은 데이터 레이트를 제공한다. 상기 트리의 뿌리(root)에서 상기 코드는 가장 짧고 가장 높은 데이터 레이트를 제공한다. 상기 코드들의 직교성은 상기 트리의 주어진 코드가 사용되면 상기 잎들의 방향의 코드로부터 어떠한 코드들도 사용될 수 없다는 것을 보장함으로써 달성된다.
제 2 양태에 따라 네트워크 노드로서: 무선 통신 시스템의 이웃하는 기지국들의 세트를 결정하도록 동작가능한 결정 로직으로서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국은 상기 기지국과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는, 상기 결정 로직; 및 이들 기지국들과의 송신을 위해 상이한 스프레딩 코드들을 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국에 할당하도록 동작가능한 할당 로직을 포함하는, 상기 네트워크 노드가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 네트워크 노드는 기지국 및 기지국 제어기 중 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 기지국은 펨토 기지국을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 기지국 제어기는 펨토 게이트웨이를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들의 동작 특성들에 기초하여 상이한 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들의 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들의 최소 예상 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들과의 송신을 위해 요구된 최소 서비스 품질에 기초하여 스프레딩 코드들의 할당을 제한하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 크기에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 로직은 예상된 미래 스프레딩 코드 할당에 대한 스프레딩 코드 예약 요건에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 할당 단계는: 상기 동작 특성들의 변화에 기초하여 스프레딩 코드들을 재선택하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 스프레딩 코드들은 직교 스프레딩 코드들이다.
일 실시예에서, 상기 직교 스프레딩 코드들은 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리를 포함하고, 상이한 레벨들의 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리는 상이한 길이들의 직교 스프레딩 코드들을 제공하고 각 레벨의 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리는 동일한 길이들을 갖는 다수의 직교 스프레딩 코드들을 제공한다.
제 3 양태에 따라, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상기 제 1 양태의 방법 단계들을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
제 4 양태에 따라, 무선 통신 시스템의 이동성 이벤트(mobility event)를 검출하는 방법에 있어서, 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 멀티-파일럿 기지국들의 세트를 검출하는 단계; 및 상기 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 듀얼 파일럿 기지국들 중 하나에 의해 서빙되는 사용자 장비에 대해 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가할 때, 상기 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 무시하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법이 제공된다.
상기 제 4 양태는 무선 통신 네트워크 오퍼레이터에 의해 사용하기 위해 이용가능한 별도의 캐리어 주파수들의 수가 제한되고 캐리어들이 재사용될 필요가 있다는 것을 인식한다. 이는 특히 기지국들이 가까이 근접하여 배치되고 각각의 개별 캐리어를 개별 주파수 상에 할당할 수 없어서 상기 배치의 밀도가 증가함에 따라, 기지국들 사이에서 발생하는 간섭이 발생할 가능성이 증가한다. 이는 때때로 아파트 단지 또는 상업적 빌딩들과 같은 조밀한 영역들의 개인 사용자들에 의해 배치되는 작은-셀 기지국들에 대한 경우일 수 있다. 이러한 환경들에서, 하나의 기지국에 의한 송신은 다른 기지국에 의한 송신에 의해 간섭될 수 있다.
상기 기지국들로부터의 송신의 전력 레벨을 조정함으로써 간섭을 완화시키는 것이 가능하지만, 이는 상기 기지국들의 커버리지 영역을 급격하게 감소시킬 수 있다. 또한, 상이한 스크램블링 코드들을 사용함으로써 동일한 캐리어 상의 기지국들을 분리하는 것이 가능하지만, 배치의 밀도가 증가함에 따라 이웃하는 기지국들이 상기 동일한 스크램블링 코드를 사용할 가능성 또한 증가한다.
상기 제 4 양태는 상기 기지국 배치의 밀도가 증가함에 따라, 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 사용하는 이웃하는 기지국들의 가능성도 또한 증가한다는 것을 인식한다. 상기 제 4 양태는 또한 사용자 장비가 현재 어느 셀에 부착되었는지 식별하기 위해 상기 스크램블링 코드를 사용하고 따라서 상기 사용자 장비가 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동했다는 것을 검출하지 못하기 때문에 상기 사용자 장비가 하나의 셀로부터 상기 기지국들이 상기 동일한 캐리어 및 스프레딩 코드를 사용하는 셀들을 지원하는 다른 셀로 이동할 때 문제를 생성한다는 것을 인식한다. 그러나, 상기 제 4 양태는 또한 배치를 위해 멀티-파일럿 기지국들을 활용하고, 상기 네트워크에 이미 존재하는 정보가 상기 네트워크로 하여금 이동성 이벤트가 발생된 것을 결정하도록 인에이블할 것이라는 것을 인식한다. 특히, 사용자 장비에 의해 검출가능한 다른 파일럿들에 관해 상기 사용자 장비로부터 상기 네트워크로 이미 제공된 정보는 이동성 이벤트가 발생된 것을 식별하는 것을 돕기 위해 상기 네트워크에 의해 사용될 수 있다.
따라서, 기지국들이 다수의 파일럿들을 사용하는, 이웃하는 기지국들의 세트가 존재하는지 여부에 대한 결정이 이뤄진다. 상기 이웃하는 기지국들의 세트는 상기 동일한 스크램블링 코드를 공유하는 적어도 하나의 파일럿을 가질 수 있다. 즉, 하나의 기지국으로부터의 파일럿이 이웃하는 기지국으로부터의 파일럿들 중 하나로서 상기 동일한 스크램블링 코드를 사용할 수 있다. 이러한 환경들에서, 이웃하는, 서빙하지 않는 기지국으로부터 동일한 스크램블링 코드를 사용하는 상기 파일럿의 강도의 증가로 인해 상기 사용자 장비를 지원하는 상기 서빙 기지국으로부터의 파일럿의 강도의 감소가 인식되지 않기 때문에 상기 사용자 장비가 상기 공유된 스크램블링 코드를 갖는 상기 파일럿의 명백한 강도의 변화를 보고할 수 없기 때문에 이동성 이벤트가 발생된 기존의 네트워크 노드들 또는 사용자 장비에 쉽게 명백해지지 않는다. 따라서, 이웃하는 기지국과 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿에 관한 상기 측정 보고 정보는 이동성 이벤트가 발생되었는지 여부를 평가할 때 무시된다. 상기 정보의 무시는 상기 파일럿 신호가 상기 사용자 장비와 상기 서빙 기지국 간의 제 1 통신 링크와 연관될 때에도 발생할 수 있다. 이 정보를 무시함으로써, 이동성 이벤트가 발생된 것을 잘못해서 놓칠 가능성이 급격하게 감소된다.
일 실시예에서, 상기 평가 단계는: 스크램블링 코드를 공유하지 않는 제 2 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 활용하는 단계를 포함한다. 따라서, 스크램블링 코드를 공유하는 상기 파일럿에 관한 정보를 사용하기보다 상기 서빙 기지국으로부터의 다른 파일럿에 관한 정보가 사용될 수 있다. 다른 파일럿은 이웃하는 기지국들의 파일럿들과 스크램블링 코드를 공유하지 않는 파일럿이다. 따라서, 주변에서 하나의 기지국만이 상기 스크램블링 코드로 송신될 것이기 때문에 상기 사용자 장비가 여전히 상기 서빙 기지국으로부터 강한 신호를 수신한다는 잘못된 표시들이 제거될 수 있다. 상기 제 2 파일럿에 관련한 정보를 사용함으로써 이동성 이벤트가 발생하는 것을 식별하는 것을 돕도록 상기 서빙 기지국과 함께 상기 신호 강도의 더 많은 대표적인 표시가 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은: 제 2 파일럿에 관련한 상기 측정 보고 정보가 미리 결정된 문턱값을 달성하는 것에 실패할 때 이동성 이벤트를 개시하는 단계를 포함한다. 따라서, 일단 상기 측정 보고 정보가 상기 제 2 파일럿이 특정 신호 강도를 달성하는 것에 실패한 것을 나타내면 상기 사용자 장비를 새로운 기지국으로 핸드오버(hand over)하기 위해 종래의 핸드오버 프로세스가 활성화될 것이다.
제 5 양태에 따라 무선 통신 시스템의 이동성 이벤트를 검출하도록 동작가능한 네트워크 노드로서, 이웃하는 멀티-파일럿 기지국들이 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 것을 검출하도록 동작가능한 검출 로직; 및 이동성 이벤트가 스크램블링 코드를 공유하는 상기 이웃하는 듀얼 파일럿 기지국들 중 하나에 의해 서빙되는 사용자 장비에 대해 발생하는지 여부를 평가할 때, 상기 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 무시하도록 동작가능한 평가 로직을 포함하는, 네트워크 노드가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 평가 로직은 스크램블링 코드를 공유하지 않는 제 2 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 활용하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 평가 로직은 제 2 파일럿에 관련한 상기 측정 보고 정보가 미리 결정된 문턱값을 달성하는 것에 실패할 때 이동성 이벤트를 개시하도록 동작가능하다.
제 6 양태에 따라, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상기 제 4 양태의 방법 단계들을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
제 7 양태에 따라, 무선 통신 시스템에서 이동성 이벤트를 검출하는 방법에 있어서, 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 기지국들의 세트를 검출하는 단계; 및 연관된 브로드캐스트 채널을 재-판독하기 위해 보류 접속 중인(camped thereon) 사용자 장비로 요청을 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 복수의 기지국들에 주기적으로 명령하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법이 제공된다.
상기 제 7 양태는 무선 통신 네트워크 오퍼레이터에 의해 사용하기 위해 이용가능한 별도의 캐리어 주파수들의 수가 제한되고 캐리어들이 재사용될 필요가 있다는 것을 인식한다. 이는 특히 기지국들이 가까이 근접하여 배치되고 각각의 개별 캐리어를 개별 주파수 상에 할당할 수 없어서 상기 배치의 밀도가 증가함에 따라, 기지국들 사이에서 발생하는 간섭이 발생할 가능성이 증가한다. 이는 때때로 아파트 단지 또는 상업적 빌딩들과 같은 조밀한 영역들의 개인 사용자들에 의해 배치되는 작은-셀 기지국들에 대한 경우일 수 있다. 이러한 환경들에서, 하나의 기지국에 의한 송신은 다른 기지국에 의한 송신에 의해 간섭될 수 있다.
상기 기지국들로부터의 송신의 전력 레벨을 조정함으로써 간섭을 완화시키는 것이 가능하지만, 이는 상기 기지국들의 커버리지 영역을 급격하게 감소시킬 수 있다. 또한, 상이한 스크램블링 코드들을 사용함으로써 동일한 캐리어 상의 기지국들을 분리하는 것이 가능하지만, 배치의 밀도가 증가함에 따라 이웃하는 기지국들이 상기 동일한 스크램블링 코드를 사용할 가능성 또한 증가한다.
상기 제 7 양태는 기지국들의 배치 밀도가 증가함에 따라, 사용자 장비가 유휴일 때 이동성 이벤트가 발생했다는 것을 상기 사용자 장비가 검출할 수 없다는 문제가 발생할 수 있다는 것을 인식한다. 상기 제 7 양태는 상기 사용자 장비가 유휴일 때, 수신하는 상기 파일럿 신호의 스크램블링 코드를 모니터링하는 것을 단순히 계속하기 때문이라고 인식한다. 상기 배치 밀도가 증가함에 따라, 이웃하는 기지국들이 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 사용할 가능성이 또한 증가한다. 따라서, 상기 사용자 장비가 보류 접속하고 있던 셀에서 다른 셀로 이동하더라도, 스크램블링 코드에 변화가 없기 때문에 상기 사용자 장비는 이동이 발생한 것을 검출하지 못할 것이다. 또한, 상기 사용자 장비가 유휴 모드에 있기 때문에 상기 네트워크는 또한 이동성 이벤트가 발생한 것을 알아차리지 못하고 따라서 어떠한 개선적인 액션도 취할 수 없다. 그 후 인입 호출이 발생되고, 상기 사용자 장비에 대한 페이징 메시지(paging message)가 지금은 상기 사용자 장비의 범위 밖에 있을 수 있는, 상기 사용자 장비가 보류 접속하였던 원래의 서빙 기지국에 의해 송신될 것이기 때문에 상기 호출은 상기 사용자 장비에 접속될 수 없을 것이다.
따라서, 각각 동일한 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 기지국들의 세트가 식별될 수 있다. 이는 상기 검출되지 않은 이동성 이벤트 문제가 발생할 수 있는 상기 기지국들을 식별하는 것을 돕는다. 상기 네트워크가 상기 세트 내의 기지국이 보류 접속된 사용자 장비를 알아차리면, 상기 세트 내의 기지국은 상기 사용자 장비로 하여금 상기 기지국과 연관된 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하게 하기 위해 상기 사용자 장비로 요청을 주기적으로 송신하도록 지시될 것이다. 이러한 방식으로, 기지국에 보류 접속되고 발생하는 이동성 이벤트를 검출하지 못하는 임의의 사용자 장비가 상기 사용자 장비로 하여금 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하게 하도록 주기적으로 활성화된다. 상기 사용자 장비가 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하도록 하는 것은 상기 스크램블링 코드가 변함없이 유지되는지를 간단히 체크만하는 부가적인 프로세싱을 상기 사용자 장비가 수행하게 한다. 대신, 이러한 방법으로 상기 사용자 장비를 활성화하는 것은 상기 사용자 장비로 하여금 상기 셀 식별자가 상기 브로드캐스트 채널과 연관된 것을 검증하도록 한다. 이동성 이벤트가 발생되고 상기 사용자 장비가 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동되면, 상기 셀 식별자는 변경되고 상기 사용자 장비는 이동성 이벤트가 발생된 네트워크를 가리킬 것이다. 그 후, 상기 네트워크는 상기 사용자 장비를 새로운 서빙 기지국으로 이전하기 위해 표준 이동성 이벤트 절차들을 활용할 수 있다. 이러한 방식으로, 인입 호출이 발생하면, 올바른 기지국이 상기 사용자 장비에 상기 인입 호출에 대해 경고하기 위해 상기 사용자 장비로 페이징 메시지가 전송되도록 인에이블하기 위해 식별된다.
일 실시예에서, 상기 주기적인 명령 단계는: 상기 요청을 사용자 장비로 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국에 주기적으로 명령하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 모든 기지국들은 상기 요청을 상기 사용자 장비로 송신하도록 지시된다. 상기 사용자 장비가 상기 세트 내의 임의의 기지국들로 이동하면, 상기 사용자 장비는 상기 요청을 수신하고 그 후, 이동성 이벤트가 발생되었는지 식별할 것이다.
일 실시예에서, 상기 방법은: 상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출될 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 단축하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 사용자 장비가 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동한 것이 결정되면 이는 상기 사용자 장비가 비교적 이동성이라는 것을 나타낼 수 있고 현재 이동 중일 수 있다, 이 경우 다른 이동성 이벤트가 검출될 가능성을 증가시키기 위해 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간이 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은: 상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출되지 않을 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 연장하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 요청의 결과로서 상기 사용자 장비의 재-등록이 발생하지 않는다고 검출될 때, 이는 상기 사용자 장비가 비교적 정적이라는 것을 나타낼 수 있고 때때로 이동성 이벤트를 겪지 않을 수 있다. 이들 환경들에서, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간은 통신 오버헤드를 감소시키고 상기 사용자 장비의 배터리 수명을 보존하는 것을 돕기 위해 증가될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이웃하는 기지국들은 스크램블링 코드를 공유하는 적어도 하나의 파일럿을 활용하는 멀티-파일럿 기지국들을 포함한다.
제 8 양태에 따라, 무선 통신 시스템에서 이동성 이벤트를 검출하도록 동작가능한 네트워크 노드로서: 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 기지국들의 세트를 검출하도록 동작가능한 검출 로직; 및 연관된 브로드캐스트 채널을 재-판독하기 위해 보류 접속 중인 사용자 장비로 요청을 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 복수의 기지국들에 주기적으로 명령하도록 동작가능한 요청 로직을 포함하는, 네트워크 노드가 제공된다.
일 실시예에서 상기 요청 로직은 상기 요청을 사용자 장비로 송신하기 위해 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국에 주기적으로 명령하도록 동작가능하다.
일 실시예에서 상기 요청 로직은 상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출될 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 단축하도록 동작가능하다.
일 실시예에서 상기 요청 로직은 상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출되지 않을 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 연장하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 이웃하는 기지국들은 스크램블링 코드를 공유하는 적어도 하나의 파일럿을 활용하는 멀티-파일럿 기지국들을 포함한다.
제 9 양태에 따라, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상기 제 7 양태의 방법 단계들을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
추가의 특별하고 선호된 양태들은 첨부된 독립항 및 종속항들에 나타냈다. 종속항들의 특징들은 독립항들의 특징들과 적절히, 상기 청구항들에 명시적으로 나타나지 않은 것들과의 조합으로 조합될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따라 무선 통신 네트워크의 주요 성분들을 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 하나의 매크로 셀 내의 일반적인 펨토 셀 배치를 도시하는 도면.
도 3은 송신 캐리어들의 구성 및 상이한 유형들의 코드의 효과를 나타내는 예시적인 배치를 도시하는 도면.
도 4는 직교 스프레딩 코드들의 예시적인 트리 배치를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 중앙화된 제어 스킴(scheme)을 도시하는 도면.
도 6은 분산된 제어 스킴을 도시하는 도면.
도 7은 펨토 기지국의 예시적인 배치를 도시하는 도면.
도 8은 기지국들의 예시적인 배치를 도시하는 도면.
도 9는 기지국들의 예시적인 배치를 도시하는 도면.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 더 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따라, 무선 통신 시스템, 일반적으로 (10)을 도시한다. 사용자 장비(44)는 상기 무선 통신 시스템(10)을 통해 로밍(roam)한다. 각각의 매크로 셀들(24)을 지원하는 기지국들(22)이 제공된다. 상기 사용자 장비(44)로 광범위한 커버리지를 제공하기 위해 지리적으로 분산된 다수의 이러한 기지국들이 제공된다. 사용자 장비(44)가 상기 기지국(22)에 의해 지원된 매크로 셀(24) 내에 있을 때 연관된 무선 링크를 통해 상기 사용자 장비(44)와 상기 기지국(22) 간의 통신이 확립될 수 있다. 각각의 기지국은 전형적으로 다수의 섹터들을 지원한다. 전형적으로, 기지국 내의 상이한 안테나가 연관된 섹터를 지원한다. 물론, 도 1은 전형적인 통신 시스템에 나타날 수 있는 사용자 장비 및 기지국들의 총 수의 작은 서브세트를 도시한다는 것이 이해될 것이다.
상기 무선 통신 시스템(10)은 무선 네트워크 제어기(170)에 의해 관리된다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 백홀 통신 링크(160)를 통해 상기 기지국들(22)과 통신함으로써 상기 무선 통신 시스템(10)의 동작을 제어한다. 상기 네트워크 제어기(170)는 또한 상기 무선 통신 시스템(10)을 효율적으로 관리하기 위해 각각의 무선 링크들을 통해 상기 사용자 장비(44)와 통신한다.
상기 무선 네트워크 제어기(170)는 기지국들에 의해 지원된 셀들 간의 지리적 관계에 관한 정보를 포함하는 이웃하는 리스트를 유지한다. 또한, 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 상기 무선 통신 시스템(10) 내의 상기 사용자 장비의 위치에 관한 정보를 제공하는 위치 정보를 유지한다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 회로-교환 및 패킷-교환 네트워크들을 통해 트래픽을 라우팅(route)하도록 동작가능하다. 따라서, 상기 무선 네트워크 제어기(170)와 통신할 수 있는 모바일 교환 센터(mobile switching centre; 250)가 제공된다. 그 후 상기 모바일 교환 센터(250)가 PSTN(public switched telephone network; 210)과 같은 회로-교환 네트워크와 통신한다. 유사하게, 상기 네트워크 제어기(170)는 SGSN들(service general packet radio service support nodes; 220) 및 GGSN(gateway general packet radio support node; 180)과 통신한다. 그 후 상기 GGSN은 예를 들어, 인터넷과 같은 패킷-교환 코어(190)와 통신한다.
도 2에 더 상세히 도시된 바와 같이, 작은 셀 기지국들, 본 예에서, 연관된 펨토 셀 기지국이 설치된 주변의 빌딩에 펨토 셀(A 내지 C)을 각각 제공하는, 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)이 제공된다. 상기 펨토 셀들(A 내지 C)은 이들 빌딩 주변의 사용자를 위한 로컬 통신 커버리지를 제공한다. 각각의 펨토 셀 기지국(FA 내지 FC)은 펨토 셀 제어기/게이트웨이(230)를 통해 통신한다. 상기 펨토 기지국들(FA 내지 FC)이 범위 내에 올 때 상기 기지국(22)과 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC) 사이에 핸드오버 또는 보류 접속 이벤트와 같은 이동성 이벤트가 발생한다. 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 전형적으로 백홀로서 사용자의 광대역 인터넷 접속(240)(ADSL, 케이블, 이더넷, 등과 같은)을 활용한다.
펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 주거 또는 기업 환경에서 고 셀룰러 서비스 품질을 제공하는 저-전력, 저-비용, 사용자-배치된 기지국들이다. 네트워크 소유자에 의해 결정된 전략적인 위치들에 복잡하고 높은 신뢰성의 기지국들이 배치되는 현재의 매크로 셀 접근 방법들과는 반대로, 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 고객들에 의해 로컬적으로 제공된다. 이러한 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 서비스 품질이 낮은 상기 매크로 네트워크의 영역들에서 로컬 커버리지를 제공한다. 따라서, 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 네트워크 오퍼레이터들에게 어려운 영역들에 개선된 서비스 품질을 제공한다. 펨토 기지국들은 비밀 액세스이거나 공개 액세스일 수 있다. 비밀 액세스를 제공하는 펨토 기지국에서, 등록된 사용자들, 예를 들어 가족 구성원들 또는 종업원들의 특정한 그룹에만 액세스가 등록된다. 공개 액세스인 펨토 기지국들에서, 전형적으로 선호된 사용자들에 의해 수신된 서비스 품질을 보호하기 위한 특정한 제한을 조건으로, 다른 사용자들이 상기 펨토 기지국을 사용할 수 있다.
상기 펨토 기지국들(FA 내지 FC)의 비용을 감소시키고 상기 매크로 셀 내의 다른 사용자 장비 상의 상기 펨토 셀의 복잡도 및 간섭 효과를 감소시키기 위해, 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)의 송신 전력은 상기 펨토 셀의 크기를 수 십 미터 이하의 범위로 제한하기 위해 비교적 낮을 수 있다. 상기 펨토 셀 기지국들(FA 내지 FC)은 단순한 플러그-앤-플레이 배치를 인에이블하기 위해 대규모 자동-구성 및 자체-최적화 능력을 갖는다. 이와 같이, 이들은 기존의 매크로 셀룰러 무선 네트워크(10)로 자신들을 자동으로 통합하도록 설계되었다.
기존의 패킷 교환 코어 네트워크에서 SGSN으로 통신할 때 또는 기존의 회로 교환 코어 네트워크에서 MSC로 통신할 때 상기 펨토 셀들은 일반적으로 클러스터들로 그룹화되고 각각의 펨토 셀 클러스터는 단일 RNC와 같이 동작한다. 그러나, RNC 기능성이 많은 수의 네트워크 소자들에 걸쳐 지리적으로 분산되면, 펨토 셀들의 각각의 클러스터를 위한 펨토 게이트웨이를 배치할 필요가 있다. 이러한 펨토 게이트웨이는 상기 전통적인 코어 네트워크 소자들과 상기 펨토 셀 클러스터 간의 시그널링 인터페이스를 종료하여, 단일 가상 RNC의 개념을 생성한다. 이러한 가상 RNC는 전체로서 펨토셀 클러스터를 나타낸다. 상기 펨토 게이트웨이는 상기 펨토 기지국들 자체에서 구현된 다수의 절차들을 지원한다.
도 3은 송신 캐리어들의 구성 및 상이한 유형들의 코드들의 효과를 나타내는 예시적인 배치를 개념적으로 도시한다. 본 예에서, 각각 상이한 주파수(f1 및 f2) 상에서 송신될, 2개의 광대역 캐리어들(C1 및 C2)이 제공된다. 전형적으로, 네트워크 오퍼레이터에게 이용가능한 상이한 캐리어들의 수는 적다. 따라서, 상기 캐리어들은 다중 송신을 지원하도록 상기 캐리어들을 인에이블하기 위해 스크램블링 코드를 사용하여 분할된다. 따라서, 복수의, 전형적으로 직교하는, 스크램블링 코드들이 복수의 베어러들(B11 내지 B1N 및 B21 내지 B2N)을 위해 제공된다. 다중 송신을 더 지원하기 위해, 이들 베어러들은 채널화 코드들(channelization codes)을 사용하여 복수의 채널들로 분할된다. 도시된 예에서, 상기 베어러(B21)가 복수의 채널들, 본 예에서 다운링크 채널(CHD), 업링크 채널(CHU), 제어 채널(CHC) 및 복수의 다른 채널들(도시되지 않음)로 분할된다.
각각의 채널은 다른 채널들로부터의 간섭 하에서 디코딩되도록 각각의 채널을 인에이블하는 스프레딩 코드를 활용한다. 상기 스프레딩 코드는 원래 데이터를 식별하고 추출하기 위해 수신기에 의해 사용된다. 상기 스프레딩 코드의 효과는 간섭에 대한 민감도를 감소시키고 데이터 추출의 신뢰성을 향상시키기 위해 더 많은 수의 비트들을 통해 송신된 데이터를 효과적으로 스프레딩(spread)하는 것이다. 그러나, 이것의 결과는 스프레딩 코드의 길이가 더 커지고(및 따라서 복제 규모 및 데이터 손실에 대해 연관된 내성이 더 커짐), 상기 채널의 효과적인 데이터 레이트가 더 낮아지는 것이다. 따라서, 고 데이터 레이트를 제공하는 것과 원래의 데이터를 신뢰할 수 있게 추출할 수 있다는 확실성을 제공하는 것 사이에 상반 관계가 존재한다. 즉, 긴 스프레딩 코드를 사용하는 것은 송신의 신뢰성을 증가시키고 약한 신호들이 많은 양의 간섭 하에서 수신되도록 인에이블하지만, 이는 상기 채널의 효과적인 데이터 레이트를 감소시킨다. 반대로, 더 짧은 스프레딩 코드는 상기 채널 내의 복제 량을 감소시키고 더 높은 효과적인 데이터 레이트가 달성되도록 인에이블하지만, 이는 간섭에 대한 민감도를 희생하고 약한 신호들을 디코딩하기 위한 잠재적인 무능 때문이다.
도 4는 직교 스프레딩 코드들의 예시적인 트리 배치를 개략적으로 도시한다. 뿌리 스프레딩 코드(SC1)에서 시작하여, 상기 코드의 길이는 상기 뿌리로부터 멀어지는 방향으로 상기 트리의 브랜치가 이어질 때마다 증가된다. 즉, 스프레딩 코드(SC12)의 길이는 상기 스프레딩 코드(SC1)의 길이보다 하나 크고, 스프레딩 코드(SC122)의 길이는 상기 스프레딩 코드(SC12)의 길이보다 하나 크다. 따라서, 상기 트리의 잎들을 향하는 상기 코드들이 가장 길고 따라서 가장 낮은 효과적인 데이터 레이트를 제공한다는 것을 알 수 있다. 유사하게, 상기 트리의 뿌리를 향하는 상기 코드들이 가장 짧고 따라서 가장 높은 효과적인 데이터 레이트를 제공한다.
상기 코드들의 직교성은 상기 트리에서 주어진 코드가 사용되면, 상기 스크램블링 코드로부터 상기 잎들을 향하는 상기 코드들이 사용되지 않는다는 것을 보장함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 상기 스프레딩 코드(SC11)가 선택되면, 상기 잎들을 향한 모든 코드들(즉, 스프레딩 코드(SC111 내지 SC112) 및 이들의 잎 스프레딩 코드들)이 더 이상 이용가능하지 않다. 이는 스프레딩 코드의 부적절한 선택이 다른 스프레딩 코드들이 이용불가능하게 하기 때문에 상기 스프레딩 코드들의 선택이 신중하게 제어될 필요가 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 스프레딩 코드들(SC11 내지 SC12)이 선택되면, 다른 스프레딩 코드들은 이용불가능하다.
기지국들의 수가 증가함에 따라, 동일한 캐리어 주파수 및 동일한 스크램블링 코드를 사용하는 기지국들이 이웃할 가능성도 또한 증가한다. 이는 특히 아파트 단지들 또는 상업용 빌딩들과 같이 조밀한 영역들에서 때때로 개인 사용자들에 의해 배치된 펨토 기지국들의 경우이다.
이제 도 5를 참조하면, 이는 펨토 게이트웨이(230) 또는 RNC 또는 MME(mobility management entity)와 같은 중앙 제어기가 펨토 기지국들(FA 내지 FC)과 같은 다수의 기지국들을 관리하는 중앙화된 제어 스킴을 도시한다.
상기 게이트웨이(230)는 각각의 펨토 기지국, 이들의 캐리어 및 스크램블링 코드들을 나타내는 이웃하는 리스트를 유지한다. 이 정보로부터 상기 게이트웨이(230)는 동일한 캐리어들 및 스크램블링 코드들을 공유하는 이웃하는 펨토 기지국들의 세트를 도출할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 이는 분산된 제어 스킴을 도시한다. 이 배치에서, 게이트웨이(230)를 가지는 대신, 상기 펨토 기지국들 스스로 사용자 장비 측정 보고들로부터, 상기 펨토 기지국 자신을 스니핑함으로써(sniffing by) 제공된 정보 및/또는 각각의 펨토 기지국, 이들의 캐리어 및 스크램블링 코드들을 나타내는 이웃하는 리스트를 유지하는 상기 코어 네트워크에 의해 제공된 정보로부터 중앙 제어기로서 동작할 수 있다. 이 정보로부터 각각의 펨토 기지국은 동일한 캐리어들 및 스크램블링 코드들을 공유하는 이웃하는 펨토 기지국들의 세트를 도출할 수 있다.
이하의 예들이 펨토 기지국들과 관련한 동작을 설명하지만, 동일한 기술들이 캐리어들 및 스크램블링 코드들을 공유하는 임의의 이웃하는 기지국들에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기에 언급된 바와 같이, 각각의 기지국이 자신의 스프레딩 코드들을 따로 선택하도록 허용되면, 비-직교 코드들이 선택될 수 있거나 다른 이웃하는 기지국들이 비-간섭 스프레딩 코드를 선택할 수 있는 것을 방지하는 코드들이 선택될 수 있다. 따라서, 상기 동일한 캐리어 상에서 동일한 스크램블링 코드를 각각 활용하는, 이웃하는 기지국들 간의 협력 또는 협상이 불필요한 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된다. 특히, 동작할 각각의 펨토 셀을 위해 충분한 스프레딩 코드들이 있고 고 데이터 레이트를 요구하는 채널들이 가능한 짧은 스프레딩 코드를 얻는 것을 보장하기 위해 상기 스프레딩 코드들의 신중한 할당이 요구된다.
이제 도 5를 참조하면, 본 예에서 스프레딩 코드를 필요로 하는 상기 펨토 기지국(FA)은 이용가능한 스프레딩 코드를 직접 할당하거나 현재 스프레딩 코드들을 필요로 하는 이들 기지국들 중에 이미 할당된 스프레딩 코드들을 재할당하는 할당 알고리즘을 시작하는 상기 게이트웨이(230)로 요청을 전송한다.
상기 게이트웨이(230)는 예를 들어, 기지국이 충족해야 하는 트래픽 요구의 표시 및/또는 기지국을 위해 선택될 수 있는 채널화 코드의 최소 길이를 제한할 수 있는, 상기 기지국이 충족해야 하는 임의의 최소 서비스 품질 요건들과 같은, 각각의 기지국의 동작 특성들의 표시를 수신한다. 따라서, 상기 게이트웨이(230)는 다음의 입력들: 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 기지국들의 수, 이들 각각의 기지국들에 대한 트래픽 요구(이는 고정된 요구, 가변 요구 또는 어떠한 요구도 없다는 표시일 수 있다) 및 임의의 서비스 품질 요건들 중 하나 이상을 수신할 것이다. 상기 게이트웨이(230)는 또한 도 4에 도시된 것과 같은 스프레딩 코드들의 트리로 제공될 것이다.
그러면 알고리즘은 명시된 정책들에 따라, 다수의 상이한 가능한 바람직한 결과들 중 임의의 하나를 달성하기 위한 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 알고리즘은 이들 각각의 기지국들에 최소 길이 스프레딩 코드를 할당하려고 하고 현재 트래픽 요구를 갖는 이들 기지국들만을 고려할 것이다. 대안적으로, 상기 알고리즘은 기지국 상의 서비스 품질 제한들을 고려하기 위해 최소 길이를 갖는 스프레딩 코드만을 할당할 수 있다. 유사하게, 상기 알고리즘은 필요할 때 코드들이 신속하게 활용될 수 있게, 활성 트래픽 요구를 갖지 않는 기지국들로 스프레딩 코드들을 미리-할당할 수 있다. 스프레딩 코드들을 미리-할당함으로써, 트래픽 요구가 발생될 때 또는 상기 세트의 다른 기지국이 활성화될 때 상기 할당 알고리즘을 재-실행할 필요가 제거된다.
상기 스프레딩 코드들의 현재 할당을 충족할 수 없는 적어도 하나의 펨토 기지국들의 동작 특성들의 변화로 인해 상기 스프레딩 코드들이 재-할당될 필요가 있을 때, 상기 게이트웨이(230)는 상기 기지국들로부터 상기 요청된 정보를 재-요청하고, 상기 알고리즘을 재-실행하고 상기 스프레딩 코드들을 각각의 기지국에 재-할당할 수 있다.
이러한 방법으로, 스프레딩 코드들의 할당이 상기 세트 내의 모든 기지국들의 필요를 충족하도록 시도하기 위해 조정된 방식으로 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. 물론, 모든 필요가 완전히 충족되지 않지만, 이 접근 방법을 사용함으로써 모든 기지국들의 더 큰 필요를 만족하는 솔루션이 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
이제 도 6을 참조하면, 상기 게이트웨이(230)를 활용하는 대신, 상기 기지국들 자체가 분산된 스킴에 대한 중앙 제어기로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 펨토 기지국(FB)은 스프레딩 코드들을 요구하고 이웃들과의 협상을 시작할 것이다. 따라서, 이러한 배치에서 상기 펨토 기지국(FB)은 상기 언급된 게이트웨이(230)와 같이 많은 동일한 기능성을 구비한다. 이러한 분산된 스킴의 장점은 더 나은 확장성을 제공한다는 것이다.
스프레딩 코드들을 할당하기 위한 협상의 개시 동안, 펨토 기지국(FB)은 다른 펨토 기지국(FA)이 협상을 시작했는지 발견해야 하고, 그 후 펨토 기지국(FB)은 펨토 기지국(FA)에 대한 협상의 제어를 그만둔다. 상기 두 펨토 기지국들이 협상을 동시에 시작하면, 상기 제어기로서 동작해야 하고, 나중에 그 동작을 하는 기지국을 선택하기 위해 분산된 선거 알고리즘(election algorithm)을 실행할 수 있다.
도 7은 상기 스프레딩 코드 할당 기능성을 통합하는, 펨토 기지국, 일반적으로 F의 예시적인 배치를 더 상세히 도시한다. 상기 펨토 기지국(F)은 사용자 장비와의 통신을 지원하고 다른 기지국들의 존재를 검출하도록 동작가능한 안테나(300)를 갖는다. 상기 안테나(300)는 코드 제어기(320)에 의해 할당된 코드들인 트랜시버(310)와 결합된다. 상기 코드 제어기(320)는 상기 안테나(300), 트랜시버(310), 스니퍼(sniffer; 330) 및 검출 유닛(340) 라우팅을 통해 또는 백홀 트랜시버(350)를 통해 수집된 정보를 이용하는 스프레딩 코드 할당 알고리즘을 작동한다.
사용자 장비와 접속을 설정할 때, 적절한 스프레딩 코드가 할당될 필요가 있다. 상기 코드 제어기(320)는 이미 이용가능한 스프레딩 코드를 갖고, 이웃들인 상기 펨토 기지국들 중 하나와 협상을 시작하거나 상기 게이트웨이(230)로부터 요청한다. 상기 이용가능한 스프레딩 코드들의 분할은 특별히 미리 결정된 정책에 따라 수행된다. 예를 들어, 한 정책은 예를 들어, 고 부하 채널이 각각 상기 이용가능한 스프레딩 코드들의 약 1/4을 얻을 것을 이웃하는 기지국들이 각각 요구하도록 트래픽 요구들에 비례하여 상기 코드들을 할당할 수 있다. 또 다른 정책은 제 1 기지국의 2개의 요청들을 선호할 수 있어서, 나중의 요청들에 더 긴 스프레딩 코드들이 주어져 더 작은 데이터 대역폭이 주어지게 한다. 그러나, 임의의 바람직한 정책 및 이들 스프레딩 코드들을 할당하기 위한 알고리즘을 구현하는 것이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또 다른 정책은 미래에 사용자 장비와의 송신을 지원하도록 요구하는 기지국들로 미래의 할당을 위해 스프레딩 코드들을 미리-할당할 수 있다. 또 다른 정책은 간섭에 대한 견고성을 향상시키기 위해 상기 송신에서 최소 레벨 리던던시가 발생한다는 것을 보장하기 위해 최소 길이 스프레딩 코드보다 짧은 코드가 할당되는 것을 방지할 수 있다. 또 다른 정책은 각각의 기지국에 최소 데이터 처리량을 달성하는 스프레딩 코드들을 할당할 수 있다.
어떤 스킴이 사용되는지와 상관없이, 기지국이 새로운 스프레딩 코드를 수신할 때, 미리 결정된 시간에 이들 코드들을 자신의 송신 유닛에 준다. 사용되는 실제 코드들은 직교될 필요가 있거나 간섭을 유발할 것이기 때문에, 상기 기지국들이 정확한 시간에 코드들의 변화를 구현하는 것이 중요하다. 바람직하게, 매크로 셀 내의 기지국들은 상기 매크로 기지국의 파일럿을 사용하여 그들의 송신을 동기화할 수 있다. 대안적으로, 상기 기지국들은 그들의 백홀을 통해 그들의 클록들을 동기화하기 위해 MTP와 같은 시간 동기화 프로토콜을 실행할 수 있다.
따라서, 기지국들이 직교 스프레딩 코드들의 세트를 협상하고 그 후 간섭을 회피하기 위해 이들을 사용하는, 스프레딩 기술을 사용하여 이 접근 방법이 상이한 기지국들의 트래픽을 분리하는 것을 알 수 있다. 스프레딩 코드들은 상기 코드의 길이가 뿌리로부터 멀어지는 방향으로 트리의 브랜치가 이어질 때마다 증가하는, 트리로서 기술될 수 있고, 이 방향을 나타내기 위해 아래라고 하고 뿌리를 향하는 방향을 나타내기 위해 위라고 말한다. 상기 트리의 잎들에서, 상기 코드들이 가장 길고 가장 낮은 데이터 레이트를 제공한다. 상기 코드들의 직교성은 다음: 상기 트리에서 주어진 코드가 사용되면, 그것 아래의 코드들이 사용되지 않는 것으로 달성된다. 유용한 코드들의 수와 상기 채널들 상에서 달성가능한 최대 데이터 레이트 사이에 상반 관계가 있다. 따라서, 고 데이터 레이트를 요구하는 기지국들은 짧은 코드들을 가져야 하지만, 제한된 양의 짧은 코드들이 있다. 많은 기지국들을 지원하기 위해, 각각의 채널을 위해-사용 중인 많은 코드들이 있어야 한다. 이는 이 접근 방법이 동작할 각각의 기지국에 대해 충분한 코드들이 있고 고 데이터 레이트를 요구하는 채널들이 가능한 짧은 코드를 취한다(가능한 높은 데이터 레이트를 달성하기 위해)는 것을 보장하기 위해 상기 코드들의 신중한 협상을 요구한다는 것을 의미한다. 동일한 채널화 코드(또는 서브코드)를 사용하는 두 기지국들이 다른 범위 내에 있지 않는 한 다른 기지국들에 의해 스프레딩 코드들이 재사용될 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 상기 기지국들의 밀도가 증가할 때 발생할 수 있는 문제는 동일한 캐리어들 및 스크램블링 코드들을 공유하는 이웃하는 기지국들의 가능성이 또한 증가하는 것이다. 이는 이동성 이벤트가 발생하는 활성 호출 동안 사용자 장비가 검출할 수 없기 때문에 코어 네트워크에 대한 문제를 야기한다. 이는 상기 사용자 장비가 셀에서 변화가 발생하는 것을 검출하기 위해 스크램블링 코드들의 변화를 사용하기 때문에 상기 사용자 장비가 셀의 변화를 검출하는데 실패할 것이기 때문이다. 그러나, 이웃하는 셀들이 동일한 스크램블링 코드들을 사용하기 때문에, 상기 사용자 장비는 셀의 변화를 식별할 수 없다.
따라서, 상기 코어 네트워크가 이웃하는 기지국들이 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하고, 이웃하는 기지국들의 세트들을 위해, 그렇지 않으면 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가하는데 활용되는 다른 이웃하는 파일럿 신호들과 같이 동일한 스크램블링 코드를 공유하는 상기 파일럿 신호의 강도에 관련한 정보가 무시되고 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가하는데 사용되지 않는다는 것을 검출하는 기술이 제공된다. 대신, 상기 코어 네트워크는 기지국들에 의해 송신되고, 강도들이 평가를 위해 상기 사용자 장비에 의해 보고될 임의의 추가 파일럿 신호들에 관련한 정보를 사용한다.
도 8은 기지국들의 예시적인 배치를 도시한다. 이 배치에서, 매크로 기지국(22)의 커버리지 영역 내의 커버리지를 각각 제공하는 3개의 펨토 기지국들(FA, FB, FC)이 제공된다. 각각의 상기 펨토 기지국들(FA 내지 FC)은 듀얼 파일럿 송신을 활용한다.
게이트웨이(230)와 같은 네트워크 노드는 자신의 제어 하의 기지국들에 질문한다. 상기 게이트웨이(230)는 각각의 상기 파일럿 송신들에 의해 사용된 스크램블링 코드 및 캐리어들을 결정할 뿐만 아니라, 각각의 상기 펨토 기지국들에 대한 이웃하는 리스트들을 결정한다. 본 예에서, 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드들을 공유하는 각각의 상기 펨토 기지국들(FA 내지 FC)에 대한 파일럿(1)이 식별된다. 따라서, 상기 펨토 게이트웨이가 A 내지 C로 지정된 이들 파일럿들에 관련한 임의의 측정 정보를 정보가 공유된 파일럿에 관련된 정보로 지정하고 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가할 목적을 위한 정보를 무시할 것이다. 대신 상기 펨토 게이트웨이(23)는 각각 A2 내지 C2로 지정된 각각의 상기 펨토 기지국들(FA 내지 FC)의 파일럿(2)에 관련한 측정 정보를 활용할 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 시간(t1)에서 상기 사용자 장비는 처음에 펨토 기지국(FB)의 주변에 위치된다. 상기 사용자 장비(44)는 측정 보고들의 정보를 수신하고 상기 게이트웨이(230)로 제공할 수 있는 파일럿들의 강도를 센싱한다. 그 후 상기 게이트웨이(230)는 도시된 바와 같이 리스트를 어셈블한다. 도시된 바와 같이, 상기 리스트는 상기 사용자 장비에 의해 수신된 가장 강한 신호가 펨토 기지국(FB)의 파일럿(B2)이라는 것을 보여준다. 상기 공유된 파일럿들(A 내지 C)은 동일한 강도를 갖는다. 다음으로 강한 신호가 상기 매크로 기지국(22)의 파일럿(M)으로부터 오고, 그 후 제 2 파일럿(A2)이 펨토 기지국(FA)으로부터 오고, 마지막으로 상기 제 2 파일럿(C2)이 펨토 기지국(FC)으로부터 온다. 펨토 기지국들(FA 및 FC)로부터의 다른 파일럿이 펨토 기지국(FB)에 대한 것과 같이 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하기 때문에, 이들 신호들을 개별적으로 측정하는 것은 불가능하다.
시간(t2)에서, 상기 사용자 장비(44)는 펨토 기지국(FC)의 주변 위치로 이동했다. 상기 사용자 장비(44)는 상기 펨토 게이트웨이(23)로 측정 보고들을 계속 제공하고 나타난 바와 같이 표가 업데이트된다. 도시된 바와 같이, 상기 공유된 파일럿들(A 내지 C)에 대해 보고된 신호의 강도는 상기 사용자 장비(44)가 상기 펨토 기지국(FB)으로부터 멀리 이동했음에도 불구하고, 실제로 올라간다. 이는 상기 동일한 스크램블링 코드와 상기 동일한 캐리어 상의 동일한 파일럿 신호를 또한 송신하는 상기 펨토 기지국(FC)에 대한 상기 사용자 장비(44)의 근접성 때문이다.
상기 다른 파일럿 신호들에 관련한 상기 측정 보고들을 통합하는 리스트로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 가장 강한 파일럿 신호는 펨토 기지국(FC)으로부터의 제 2 파일럿 신호(C2)이고 상기 매크로 기지국(22)으로부터의 제 2 파일럿 신호(M)가 이어지는, 펨토 기지국(FA)으로부터의 제 2 파일럿 신호(A2)이고 마지막으로 펨토 기지국(FB)으로부터의 제 2 파일럿 신호(B2)이다.
본 예에서, 이제 상기 펨토 기지국(FB)으로부터의 신호가 상기 사용자 장비(44)와 신뢰할 수 있는 통신을 지원하기에 불충분할 수 있다. 그러나, 상기 공유된 파일럿들(A 내지 C)의 강도가 떨어지지 않았기 때문에, 상기 사용자 장비(44)가 더 이상 상기 펨토 기지국(FB)에 의해 지원될 수 없다는 사실이 상기 네트워크 또는 상기 사용자 장비(44)에 의해 검출되지 않는다.
그러나, 상기 게이트웨이(230)는 상기 공유된 파일럿들(A 내지 C)에 관련한 측정 보고들에 제공된 정보를 무시해야 한다는 것을 알아차린다. 따라서, 대신, 상기 게이트웨이(230)는 상기 펨토 기지국(FB)에 의해 제공된 제 2 파일럿(B2)의 신호 강도를 모니터링하고 시간 t1과 t2 사이에서 전이할 때를 상기 사용자 장비(44)에게 통지하고, 상기 파일럿(B2)과 연관된 신호 강도가 떨어지기 시작했다는 것을 보고한다.
이 파일럿(B2)의 강도가 미리 결정된 문턱값 아래로 떨어질 때, 상기 게이트웨이(230)는 상기 사용자 장비(44)를 핸드오버하기 위해 핸드오버 절차를 개시한다. 상기 이웃하는 펨토 기지국들이 개방 액세스인지 또는 비밀 액세스인지 여부, 및 비밀 액세스이면, 상기 사용자 장비(44)가 펨토 기지국의 등록된 사용자인지 여부에 따라, 상기 핸드오버 절차가 상기 사용자 장비(44)를 다른 펨토 기지국으로 또는 상기 매크로 기지국(22)으로 다시 핸드오버할지 여부에 영향을 줄 것이다. 상기 게이트웨이(230)가 펨토 기지국이 핸드오버를 위한 후보로 사용될 것으로 결정한다고 가정하면, 상기 게이트웨이(230)는 이 경우 시간 t2에서 펨토 기지국(FC)인, 가장 강한 파일럿 신호를 갖는 후보로 식별하기 위해 상기 표를 참조할 것이다.
따라서, 이 기술은 수반된 각각의 기지국에 대해 이들이 고유한 식별 신호를 각각 전송하도록 제 2 파일럿 신호를 사용한다. 사용자 장비(44)는 범위 내의 기지국들로부터 제 2 파일럿을 고르고 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동할 때, 두 기지국의 제 2 신호의 신호 강도(상기 사용자 장비가 서빙 기지국으로부터 온다고 믿는-제 1 신호 강도와 함께)를 보고할 것이다. 서빙 기지국으로부터의 제 2 파일럿 신호가 더 약해지고 다른 기지국으로부터의 제 2 파일럿 신호가 더 강해짐에 따라, 상기 네트워크는 상기 서빙 기지국으로부터 다른 기지국으로 상기 사용자 장비의 핸드오버의 필요성을 검출하고, 상기 다른 기지국이 비밀 액세스이고 상기 사용자 장비가 기지국을 사용하도록 허용되지 않으면 상기 사용자 장비는 대신 상기 매크로 기지국(22)으로 핸드오버된다.
상기에 언급된 바와 같이, 기지국들의 배치 밀도가 증가함에 따라 발생할 수 있는 문제는 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 사용하는 이웃하는 기지국들의 가능성도 또한 증가하는 것이다. 따라서, 상기 사용자 장비(44)가 기지국에 보류 접속되고 유휴 모드이면, 이웃하는 기지국에 의한 상기 동일한 스크램블링 코드의 사용은 동일한 스크램블링 코드를 수신하는 것을 계속하기 때문에 이를 검출하지 않고 상기 사용자 장비(44)가 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 이동하는 문제를 야기할 수 있다. 인입 호출이 발생하면, 상기 사용자 장비(44)는 이제 원래 기지국에 의해 전송된 페이징 메시지를 놓칠 수 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 상기 네트워크는 상기 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 기지국들을 검출하고, 상기 이웃하는 기지국들의 세트에 대해 상기 세트들의 기지국들로 하여금 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하도록 이들 기지국에 보류 접속된 모든 사용자 장비로 요청 메시지를 정기적으로 전송하도록 한다. 사용자 장비(44)로 하여금 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하게 하는 것은 상기 사용자 장비가 이동성 이벤트를 겪었다면 상기 사용자 장비가 변경될 셀 식별자를 디코딩할 수 있기 때문에 셀의 변화가 발생했는지 여부를 상기 사용자 장비가 검출하게 한다.
도 9는 더 상세하게 이 기술을 도시하기 위한 펨토 기지국들의 배치의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 매크로 기지국(22)에 의해 제공된 커버리지 영역 내에 펨토 기지국들(FA 내지 FC)이 배치된다. 시간 t1에서, 상기 사용자 장비(44)는 유휴 모드이고 펨토 기지국(FB)에 보류 접속된다. 상기 게이트웨이(230)는 상기 사용자 장비(44)가 정상적인 절차들에 따라 펨토 기지국(FB)에 보류 접속되었다고 미리 통지받는다.
상기 사용자 장비(44)가 펨토 기지국(FB)에 의해 제공된 커버리지 영역 내에 남아 있으면, 인입 호출이 발생하여 상기 게이트웨이(230)가 상기 펨토 기지국(FB)에 자신의 페이징 채널 상의 페이징 메시지를 전송하도록 명령할 것이다. 상기 펨토 기지국(FB)의 범위 내에 있는 상기 사용자 장비(44)는 상기 페이징 채널에 의해 인입 호출의 존재 및 상기 호출이 접속된 것을 경고받는다.
그러나, 상기 사용자 장비가 펨토 기지국(FB)의 커버리지 영역 밖으로 전이할 때 문제가 발생한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시간 t2에서, 상기 사용자 장비(44)는 이제 펨토 기지국(FB)의 커버리지 영역 밖이고 따라서 인입 호출의 존재를 경고하는 상기 페이징 메시지를 수신하는데 실패한다. 상기 사용자 장비(44)는 상기 이웃하는 펨토 기지국들(FA 및 FC)로부터의 상기 파일럿 신호들 상의 상기 공유된 스크램블링 코드때문에 상기 펨토 기지국(FB)의 커버리지 영역 밖으로 이동한 것을 알아차리지 못한다. 시간 t2에서 상기 사용자 장비에 의해 제공된 상기 측정 정보로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 사용자 장비는 상기 공유된 파일럿 신호들(A 내지 C)의 강도가 여전히 높은 것으로 표시되기 때문에 셀의 변화가 일어나지 않았다고 고려한다. 그러나, 이 파일럿 신호들(A 내지 C)은 이제 펨토 기지국(FB) 대신 펨토 기지국(FC)에 의해 주로 제공된다.
따라서, 상기 환경들에서, 상기 게이트웨이(230)는 이웃하는 펨토 기지국들이 공통 캐리어 및 스크램블링 코드를 공유하는 것을 검출한다. 사용자 장비(44)가 임의의 이들 펨토 기지국들에 보류 접속하면, 상기 게이트웨이(230)는 상기 브로드캐스트 채널을 재-판독하기 위해 상기 사용자 장비(44)로 요청을 주기적으로 송신하도록 상기 사용자 장비(44)가 보류 접속된 상기 펨토 기지국에 명령할 것이다. 사용자 장비(44)가 여전히 상기 펨토 기지국과 통신할 수 있으면서 이 요청을 수신할 가능성을 향상시키기 위해, 상기 게이트웨이(230)는 상기 세트의 모든 이웃하는 펨토 기지국들에 이 요청을 송신하도록 명령할 수 있다. 그러면 이 요청은 상기 사용자 장비(44)로 하여금 상기 브로드캐스트 채널을 재판독하도록 하는 상기 사용자 장비 내의 표준 절차를 활성화한다. 이렇게 해서, 상기 사용자 장비(44)는 상기 브로드캐스트 채널과 연관된 셀 식별자를 또한 자동으로 검증할 것이다. 상기 사용자 장비(44)가 여전히 상기 펨토 기지국의 커버리지 내에 있으면, 상기 사용자 장비(44)는 추가 동작을 취하지 않을 것이다. 그러나, 상기 사용자 장비(44)가 상기 셀 식별자가 변경된 것을 검출하면, 새로운 기지국으로 이전하기 위해 시스템 절차들을 개시할 것이다.
상기 게이트웨이(230)가 상기 사용자 장비(44)가 이전 절차를 개시했다는 표시를 수신하지 못하면, 이는 상기 사용자 장비(44)가 여전히 예상된 펨토 기지국에 보류 접속된 것을 나타낼 것이다. 이러한 환경들에서, 상기 게이트웨이(230)는 상기 사용자 장비가 비교적 정적이고 상기 사용자 장비의 전력 소비를 감소시키도록 도울 요청들의 발생이 감소하는 것을 나타내기 때문에 상기 사용자 장비(44)로 전송되는 상기 주기적인 요청 사이의 시간을 연장할 수 있다.
그러나, 상기 게이트웨이(230)가 이전이 발생한 것을 검출하면, 이는 상기 사용자 장비(44)가 현재 이동성이고 따라서 상기 사용자 장비(44)로의 상기 요청 메시지들의 송신 사이의 시간 간격이 이동성 이벤트가 검출될 가능성을 향상시키기 위해 증가될 것이라는 것을 나타낸다.
상기 설명된 실시예가 듀얼 파일럿 기지국들의 사용에 관련되지만, 이 기술은 단일 파일럿을 활용하는 기지국들에 동일하게 적용가능하다는 것이 이해될 것이다.
따라서, 이 기술은 상기 브로드캐스트 채널을 재판독하기 위해 기지국에 등록된 모든 사용자 장비로 요청 메시지를 정기적으로 전송하고 따라서 기지국이 상기 동일한 스크램블링 코드를 사용해도 그 브로드캐스트 데이터가 상기 사용자 장비로 하여금 재등록하게 하는 상이한 위치 코드를 포함한다고 검출한다. 이러한 유형의 요청 메시지는 UMTS 표준에 이미 존재한다. 바람직하게, 각각의 기지국은 모든 등록된 사용자 장비로 하여금 모든 시스템 블록들을 재판독하고 상기 사용자 장비의 파라미터들을 업데이트하도록 하는 일정한 간격들로 브로드캐스트 메시지(BCCH 판독 메시지)를 전송한다. 상이한 셀에 있다고 검출하는 사용자 장비는 새로운 기지국으로 등록할 것이다. 등록된 기지국으로부터 멀리 떨어져 방황하는 사용자 장비가 수반된 기지국들 중 단 하나를 청취함으로써 상기 브로드캐스트 메시지를 얻을 것이다. 상기 수반된 기지국들의 영역 밖을 방황하면, 상이한 스크램블링 코드를 청취하고(또는 청취하지 못함) 상기 UMTS 프로토콜에 정상적으로 등록하려고 시도한다. 개별 메시지들 대신 브로드캐스트를 사용하는 것은 하나의 브로드캐스트가 일련의 개별 메시지들을 대체할 수 있기 때문에 시그널링을 감소시킨다. 또한, 다른 셀로 이동한 사용자 장비는 제 1 브로드캐스트의 수신시 즉시 등록한다.
기지국들 간의 간섭이 이들 기지국들의 조밀한 배치에 대해 심각한 문제라는 것이 이해될 것이다. 상기 언급된 기술은 많은 기지국들로 하여금 심각한 간섭 또는 이동성 이벤트 검출 문제들 없이 서로 가까이 배치되도록 한다. 이는 또한 다른 배치된 기지국들을 알아차리지 않는 비-기술적 사용자들에 의한 기지국들의 배치를 허용한다.
값비싼 라이센스된 스펙트럼을 요구하는 것과 같은 엄청나게 비싼 주파수 분할 솔루션 또는 더 이상 커버리지 요구를 제공하지 않는 기지국들의 범위를 아마도 많이 감소시키는 전력 감소 솔루션과 달리, 이들 기술들은 -아마도 더 낮은 대역폭의 희생으로- 커버리지를 제공하지만 낮은 대역폭을 갖는 커버리지는 커버리지가 없는 것보다 실질적으로 양호하고 무지한 사용자들에 의한 기지국들의 조밀한 배치를 허용한다.
당업자는 다양한 상기-설명된 방법들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 여기서, 일부 실시예들이 또한 예를 들어, 머신 또는 컴퓨터 판독가능하고 머신-실행가능 또는 컴퓨터-실행가능한 명령들의 프로그램들을 인코딩하는 디지털 데이터 저장 매체와 같은 프로그램 저장 디바이스들을 커버하도록 의도되고, 상기 명령들은 상기-설명된 방법들의 일부 또는 모든 단계들을 수행한다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들어, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프와 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광학 판독가능 디지털 데이터 저장 매체일 수 있다. 상기 실시예들은 또한 상기-설명된 방법들의 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 커버하도록 의도된다.
"프로세서들" 또는 "로직"으로 라벨이 붙은 임의의 기능 블록들을 포함하는, 도면들에 도시된 다양한 소자들의 기능들이 적절한 소프트웨어와 연관하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해, 제공될 수 있다. 게다가, 상기 용어 "프로세서" 또는 "제어기" 또는 "로직"의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 참조하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 비휘발성 저장장치를 암시적으로 포함할 것이다. 종래의 및/또는 커스텀(custom) 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 개념적일 뿐이다. 이들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 수동으로, 상기 문맥으로부터 더 구체적으로 이해되는 바에 따라 구현자에 의해 선택가능한 특별한 기술로 수행될 수 있다.
당업자는 본원의 임의의 블록도들이 본 발명의 원리들을 구현하는 예시적인 회로의 개념도를 나타낸다는 것을 이해할 것이다. 유사하게, 임의의 플로우 차트들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사 코드(pseudo code), 등이 컴퓨터 판독가능 매체에 실질적으로 나타날 수 있는 다양한 프로세스들을 나타내고 따라서 이러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되든 되지 않든 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행된다는 것이 이해될 것이다.
상기 설명 및 도면들은 단순히 본 발명의 원리들을 예시한다. 따라서 당업자는 본원에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았더라도, 본 발명의 원리를 구현하고 그 정신 및 범위에 포함된 다양한 배치들을 고안할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 게다가, 본원에 언급된 모든 예들은 기본적으로 본 발명의 원리들 및 기술 발전을 위해 발명자(들)에 의해 언급된 개념들을 이해하는 독자들을 도울 교육적인 목적들에만 분명하게 의도되고, 이러한 구체적으로 언급된 예들 및 조건들로 제한되지 않는 것으로 해석된다. 게다가, 구체적인 예들뿐만 아니라, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들을 언급하는 본원의 모든 서술들이 등가물들을 망라하도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 무선 통신 시스템의 기지국과의 송신을 제어하는 방법에 있어서,
    이웃하는 기지국들의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국은 상기 기지국과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는, 상기 이웃하는 기지국들의 세트 결정 단계; 및
    이들 기지국들과의 송신을 위해 상이한 스프레딩 코드들(spreading codes)을 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들에 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들의 동작 특성들에 기초하여 상이한 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들의 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들의 최소 예상 트래픽 요구에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 이웃하는 기지국들의 세트 내의 기지국들과의 송신을 위해 요구된 최소 서비스 품질(quality of service)에 기초하여 스프레딩 코드들의 할당을 제한하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 이웃하는 기지국들의 세트의 크기에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    예상된 미래의 스프레딩 코드 할당을 위한 스프레딩 코드 예약 요건에 기초하여 스프레딩 코드들을 할당하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    상기 동작 특성들의 변화에 기초하여 스프레딩 코드들을 재선택하는 단계를 포함하는, 송신 제어 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프레딩 코드들은 직교 스프레딩 코드들인, 송신 제어 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직교 스프레딩 코드들은 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리를 포함하고, 상이한 레벨들의 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리는 상이한 길이들의 직교 스프레딩 코드들을 제공하고 각 레벨의 상기 스프레딩 직교 코드들의 계층 트리는 동일한 길이들을 갖는 다수의 직교 스프레딩 코드들을 제공하는, 송신 제어 방법.
  11. 네트워크 노드로서,
    무선 통신 시스템의 이웃하는 기지국들의 세트를 결정하도록 동작가능한 결정 로직으로서, 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국은 상기 기지국과의 송신을 지원하기 위해 동일한 캐리어 및 스크램블링 코드를 활용하는, 상기 결정 로직; 및
    상기 이웃하는 기지국들의 세트의 기지국들에 이들 기지국들과의 송신을 위한 상이한 스프레딩 코드들을 할당하도록 동작가능한 할당 로직을 포함하는, 네트워크 노드.
  12. 무선 통신 시스템에서 이동성 이벤트(mobility event)를 검출하는 방법에 있어서,
    스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 멀티-파일럿 기지국들의 세트를 검출하는 단계; 및
    상기 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 듀얼 파일럿 기지국들 중 하나에 의해 서빙되는 사용자 장비에 대해 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가할 때, 상기 스크램블링 코드를 공유하는 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 무시하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 평가 단계는,
    스크램블링 코드를 공유하지 않는 제 2 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 활용하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 파일럿에 관련한 측정 보고 정보가 미리결정된 문턱값을 달성하지 못할 때 이동성 이벤트를 개시하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 이동성 이벤트를 검출하도록 동작가능한 네트워크 노드로서,
    스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 멀티-파일럿 기지국들을 검출하도록 동작가능한 검출 로직; 및
    상기 스크램블링 코드를 공유하는 이웃하는 듀얼 파일럿 기지국들 중 하나에 의해 서빙되는 사용자 장비에 대해 이동성 이벤트가 발생하는지 여부를 평가할 때, 스크램블링 코드를 공유하는 상기 파일럿에 관련한 측정 보고 정보를 무시하도록 동작가능한 평가 로직을 포함하는, 네트워크 노드.
  16. 무선 통신 시스템에서 이동성 이벤트를 검출하는 방법에 있어서,
    스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 기지국들의 세트를 검출하는 단계; 및
    연관된 브로드캐스트 채널을 재-판독하기 위해 보류 접속 중인(camped thereon) 사용자 장비로 요청을 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 복수의 기지국들에 주기적으로 명령하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 주기적으로 명령하는 단계는,
    상기 요청을 사용자 장비로 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 각각의 기지국에 주기적으로 명령하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출될 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 단축하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  19. 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 요청에 응답하여 상이한 기지국에 등록하는 사용자 장비가 검출되지 않을 때, 상기 요청을 송신하기 위한 각각의 주기적인 명령 간의 시간을 연장하는 단계를 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  20. 제 16 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 이웃하는 기지국들은 스크램블링 코드를 공유하는 적어도 하나의 파일럿을 활용하는 멀티-파일럿 기지국들을 포함하는, 이동성 이벤트 검출 방법.
  21. 무선 통신 시스템의 이동성 이벤트를 검출하도록 동작가능한 네트워크 노드로서,
    스크램블링 코드를 공유하는 파일럿을 활용하는 이웃하는 기지국들의 세트를 검출하도록 동작가능한 검출 로직; 및
    연관된 브로드캐스트 채널을 재-판독하기 위해 보류 접속 중인 사용자 장비로 요청을 송신하도록 상기 이웃하는 기지국들의 세트의 복수의 기지국들에 주기적으로 명령하도록 동작가능한 요청 로직을 포함하는, 네트워크 노드.
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